Le développement de machines-outils d'ultra-précision est une condition préalable importante au développement de l'usinage d'ultra-précision. Ces dernières années, les pays développés ont développé avec succès une variété de machines-outils d'usinage ultra-précis avancées. La direction du développement des machines-outils d'ultra-précision est d'améliorer encore la précision des machines-outils d'ultra-précision, de développer des machines-outils d'ultra-précision à grande échelle et de développer des machines-outils d'ultra-précision multifonctionnelles et à haut rendement.
Les États-Unis, la Grande-Bretagne, l'Allemagne et d'autres pays ont commencé à produire des machines-outils d'ultra-précision dans les années 1970 (le Japon dans les années 1980) et peuvent les fournir par lots. En ce qui concerne les machines-outils d'ultra-précision à grande échelle, le laboratoire national LLL aux États-Unis a développé avec succès deux tours diamantés d'ultra-précision à grande échelle en 1986 : l'un est un tour diamanté horizontal DTM-3 avec un diamètre d'usinage de 2,1 m et l'autre d'un diamètre d'usinage de 1,65 m. Le grand tour diamant optique vertical LODTM. Parmi eux, le grand tour diamant optique vertical LODTM est reconnu comme la machine-outil d'ultra-précision avec la plus haute précision au monde. Les États-Unis ont ensuite développé une rectifieuse de précision CNC à grande échelle à axe 6- pour le meulage de précision de grands miroirs optiques.
Le centre d'usinage de précision britannique de Cranfield a développé avec succès la rectifieuse CNC multifonctionnelle à trois coordonnées OAGM-2500 en 1991 (surface de table 2 500 mm × 2 500 mm), qui peut traiter (meulage, tournage) et mesurer avec précision des surfaces de forme libre. La machine-outil adopte la méthode d'épissage des pièces et peut également traiter de grands miroirs d'un diamètre de 7,5 m dans les télescopes astronomiques.
Les machines-outils japonaises d'ultra-précision multifonctionnelles et à haute efficacité se sont développées rapidement, ce qui a joué un bon rôle dans la promotion du développement des industries japonaises de la microélectronique et de l'électroménager.