El desenvolupament de màquines eina d'ultra precisió és un requisit previ important per al desenvolupament del mecanitzat d'ultra precisió. En els últims anys, els països desenvolupats han desenvolupat amb èxit una varietat de màquines-eina avançades de mecanitzat d'ultra precisió. La direcció de desenvolupament de les màquines-eina d'ultra precisió és millorar encara més la precisió de les màquines-eina d'ultra precisió, desenvolupar màquines-eina d'ultra precisió a gran escala i desenvolupar màquines-eina d'ultra precisió multifuncionals i d'alta eficiència.
Els Estats Units, Gran Bretanya, Alemanya i altres països van començar a produir màquines-eina d'ultra precisió a la dècada de 1970 (el Japó a la dècada de 1980), i poden subministrar-les per lots. Pel que fa a màquines-eina d'ultra precisió a gran escala, el Laboratori Nacional LLL dels Estats Units va desenvolupar amb èxit dos torns de diamant d'ultra precisió a gran escala el 1986: un és un torn de diamant DTM-3 horitzontal amb un diàmetre de mecanitzat. de 2,1 m, i l'altre és un diàmetre de mecanitzat d'1,65 m. El torn de diamant òptic gran vertical LODTM. Entre ells, el torn de diamant òptic gran vertical LODTM és reconegut com la màquina-eina d'ultra precisió amb la precisió més alta del món. Més tard, els Estats Units van desenvolupar una rectificadora de precisió CNC d'eix 6-a gran escala per a la rectificació de precisió de grans miralls òptics.
El centre de mecanitzat de precisió britànic de Cranfield va desenvolupar amb èxit la rectificadora CNC de tres coordenades multifunció OAGM-2500 l'any 1991 (àrea de la taula 2500 mm × 2500 mm), que pot processar (molir, tornejar) i mesurar superfícies de forma lliure de precisió. La màquina-eina adopta el mètode d'empalmament de peces de treball i també pot processar miralls grans amb un diàmetre de 7,5 m en telescopis astronòmics.
Les màquines-eina d'ultra precisió multifunció i d'alta eficiència del Japó s'han desenvolupat ràpidament, fet que ha jugat un bon paper en la promoció del desenvolupament de la microelectrònica i les indústries d'electrodomèstics del Japó.