Наиболее ранний сверлильный станок возник около V тыс. лет до нашей эры, в эпоху неолита. Процесс сверления осуществляли поворотом сверла рукой или двумя ладонями. Потом этот способ был модифицирован и стал активно применяться лучковый привод. Он напоминал лук с тетивой, которую оборачивали вокруг сверла, и посредством поступательно движения вперед-назад сверло приводилось в движение.
Станок представляет из себя три вертикальных деревянных столба и закрепленный к ним горизонтальный столб. Все соединения делались из кожаных выделок. В центре горизонтального столба, в его нижней части, имеется отверстие, в которое помещено деревянное сверло. Сверло (бур) приводится в движение с помощью поступательно-вращательного движения лучкового привода, петля которого охватывает сверло.
Для увеличения создаваемого давления на рычаг сверла, на краю горизонтального бревна фиксировался массивный камень. В устройстве использовано простейшее приспособление типа рычага. Рабочая площадка под сверлом изготавливалась из глины. Сверло высверливало необходимое отверстие, а для увеличения скорости разрушения подсыпали в качестве абразива песок. Такой способ просуществовал вплоть до эпохи античности.
Изделия из сверленого камня в позднем палеолите — это в основном бусы и подвески. В Костенках XVII П.И. Борисковским были найдены подвески из мелких галек и обломков белемнитов, просверленных биконическим способом. Форма отверстий и линейные следы внутри их показывают применение двуручного способа сверления путем вращения между ладонями деревянного стержня с кремневым сверлом.
Лучковое сверление первоначально служило для конического и биконического сверления каменных бус, подвесок, изделий из других материалов (кости, рога, раковин, янтаря). На подвеске из лазурита, открытого П.П. Хороших в погребении на р. Ангаре, отверстие имеет диаметр в 1 мм, глубину 1.5 мм. Такое сверление производилось очень тонким кремневым сверлом, не более 0.6 м, с весьма малым давлением на ось, что допустимо при работе малогабаритным лучковым прибором.
По данным археолога Семенова С.А. Сверление по этому принципу. Лучковый способ трубчатого сверления был применен в Ангарской экспедиции (1958 г.). Осью служил бамбуковый стержень, нижний конец которого выполнял рабочую функцию. Просверливалась скважина в круглой гальке вулканической породы. За 10 часов работы было получено отверстие в 34 мм глубины и 24 мм диаметром. Абразивный материал (песок) высушивался у огня и насыпался внутрь бамбуковой полости. Сухость его — одно из главных условий работы. Влажный песок спекался от нагрева в процессе трения и переставал поступать из полости оси.
Слабой стороной трубчатого сверления при помощи кости или бамбука было изнашивание бура. Втулка не только быстро сокращалась, но и уменьшалась в диаметре. В результате диаметр входного отверстия скважины был больше диаметра выходного. Слегка конический профиль скважины можно было устранить лишь частой сменой втулок. Неолитические мастера на практике поступали так в редких случаях. Измерение скважин в каменных топорах, молотках, булавах показывает, что они и не стремились к получению вполне цилиндрической скважины, используя эту асимметрию при заклинивании верхнего торца рукояток.
Для определения производительности древних способов сверления в их развитии были поставлены опыты по сравнительному сверлению приборами с каменными, медными и железными сверлами, с одной стороны, и малогабаритной современной дрелью со стальным сверлом — с другой.
Примитивные орудия, построенные из дерева, кожи, кости и камня, неравномерны по своему движению, нестандартны по форме и размерам. Опыты дают грубые соотношения, которые следует считать правильными лишь в самых общих чертах, показывающих прогрессивное развитие при переходе от одной эпохи к другой.
В мемориальном комплексе геологов-первопроходцев «Доме Ф.К. Салманова» макет сверлильного станка представлен в рамках проекта «Эволюция бурового дела». Он открывает ряд макетов буровых установок. Во многих языках, например, в английском, бурение и сверление обозначаются одним понятием (drilling). Поэтому, принято считать, что развитие буровых установок началось именно с первого сверлильного станка.
