Исследования основных вопросов теории резания и ее развития охватывают определенный исторический период. Это, прежде всего, 1100 г. – Теофилус Пресбатер (Германия): дал описание способов работы резцами, напильниками, шаберами и т.п.; 1500г. – Леонардо да Винчи (Италия): предложил токарное устройство с маховиком, коленчатым валом, ходовым винтом и педальным приводом; 1578г. – Жак Бессон (Франция): осуществил нарезание резьбы и точение овала по шаблону; 1769г. – Джон Смит, Джон Уилксон (Англия): описали сверление цилиндрических отверстий; 1777г. – Иоган Беккон (Германия): провел систематизацию технологических способов обработки; 1825г. – Карл Кармаш (Германия): разработал основы механической технологии. Наблюдается постепенный переход от описательного к систематическому изложению механических технологий.
Первые исследования в области резания относятся к 1848 г. и принадлежат французу Кокилье, определившему полезное сопротивление, возникающее при сверлении кованого железа. В 1850 и 1864 гг. опыты Кокилье применительно к точению повторяют Кларинваль и Жоссель. Исследователи ограничивались только фиксацией полученных результатов, не вдаваясь в сущность явлений, их определяющих.
Впервые наиболее глубоко теоретически и экспериментально начал изучать процесс резания, русский ученый профессор Петербургского горного института И. А. Тиме (1868 – 1880 гг.). В своих научных трудах «Сопротивление металлов и дерева резанию» и «Мемуары о строгании металлов» он впервые:
1. Высказал мысль о единстве закономерностей процесса резания независимо от метода обработки металлов резанием (строгание, точение, резание на ножницах и др.);
2. Доказал, что резание является последованым скалыванием отдельных элементов металла;
3. Установил понятие о плоскости и угле скалывания b1 и доказал, что при снятии стружки основное деформирование металла имеет место в пределах указанного угла;
4. Установил явление усадки стружки и ввел понятие о коэффициенте усадки;
5. Ввел понятие о «коэффициенте резания» как силе резания, отнесенной к 1мм2 поперечного сечения срезаемого слоя (удельная сила резания);
6. Разработал классификацию стружек (сливная, суставчатая, надлома);
7. Вывел приближенное уравнение для расчета силы резания.
Следует отметить, что в тоже время (1878 г.) французский профессор Н. Треска сравнивал образование стружки при резании с истечением твердого тела из сосуда под давлением.
В период 1889 – 1900гг. в трудах русских ученых П. А. Афанасева, А. В. Гадолина, К. А. Зворыкина и А. А. Брикса были исследованы основные вопросы динамики и механики процесса резания металлов.
Существенное влияние на развитие теории резания оказали исследования Фредерика Уинслоу Тейлора (США), который в своей работе «Искусство обработки металлов» (1900г.)установил обрабатываемость материалов и определил стойкостные свойства режущих материалов.
Применение для изготовления режущих инструментов быстрорежущих сталей позволило увеличить скорость резания, что существенно изменило условия обработки и вызвало необходимость изучения физики процесса резания металлов. Первые результаты в этом направлении были получены мастером-механиком Петербургского политехнического института Я. Г. Усачевым (1908 – 1917 гг.) и изложены в его труде «Явления, происходящие при резании металлов». Он впервые:
1. Исследовал тепловые явления при резании и использовал для этих целей специальные термопары;
2. Применил металлографический анализ зоны резания;
3. Установил наличие плоскостей скольжения в деформированном металле;
В период 1917 – 1935 гг. исследования в области обработки резанием носили более эмпирический характер. В это время большой вклад в развитие науки о резании металлов сделал профессор Петроградского военно-механического института А. Н. Челюсткин (1922-1925 гг.). В своем труде «Влияние размеров стружки на усилие резания металлов» он предложил формулу для расчета силы резания, выражающую зависимость силы резания от влияющих на нее факторов, в частности толщины и ширины срезаемого слоя. В это же время были предложены зависимости силы резания от площади срезаемого слоя немецкими учеными Клопштоком (1923 г.) и Кроненбергом (1927 г.).
В это и более позднее время в отечественной науке о резании металлов сформировались основные научные направления и школы:
1. Кинематики резания (основоположник Грановский Г.И.);
2. Механики стружкообразования (Зорев Н.Н.);
3. Динамики резания (Розенберг А.М.);
4. Теплофизики резания (Резников А.Н.);
5. Изнашивания инструмента (Лоладзе Т.Н.);
6. Охлаждения и смазки (Клушин М.И.);
7. Обрабатываемости (Резников Н.И.);
8. Качества обработки (Ящерицын П.И.).
По этим направлениям ведутся глубокие исследования, результаты которых отражены в трудах современных ученых: Боброва В.Ф., Жаркова И.Г., Кабалдина Н.Г., Макарова А.Д., Петрухина С.С., Подураева В.И., Полетики М.Ф., Родина П.Р., Силина С.С., Старкова В.К., Талантова Н.В. и других ученых.
В ближайшее время следует ожидать получения новых результатов в области:
1. Физики процесса резания на основе термодинамических, дислокационных и системных представлений;
2. Создания новых видов обработки резанием путем комбинации различных поверхностных и энергетических воздействий;
3. Создания новых инструментальных материалов и, прежде всего, износостойких покрытий;
Совершенствования методов математического описания и оптимизации параметров процесса резания для его автоматизированного проектирования и управления.