上海早期的机器厂，多数是从小铁铺、小作坊演变而成，厂房设备极为简陋，一般只有一二间平房，十多个工人，一二台手摇车床。制造机床主要靠手工技术和协作。上海发昌机器厂是上海早期最大的民办机器厂，清光绪十六年左右才有刨床和钻床等设备。到20世纪初，使用龙门刨、铣床和煤气动力机等设备的机器厂，仍然很少。第一次世界大战前后，上海机器制造业设备增多，20多人的厂有设备四五台，但仍以车床、牛头刨床、钻床和老虎钳等为主，动力设备很少，机床多为手摇或脚踏。到民国26年（1937年）抗战前夕，工厂的机械设备有所增加，但多数仍是进口旧货，精度不高，机械化程度很低，多为天轴传动的皮带机床，大件钻孔仍靠手工扳钻，齿轮也是铸铁件。抗战胜利后，民国36年，上海共有机器厂708家，设备7311台，主要是8尺以下的小车床，较先进的磨床、滚床、铣床、横臂钻床、镗床等设备，仍少见。零件落料仍靠手工轧、锯。当时，玲奋电器机械制造厂（现上海试验机厂）、六合机器厂（现上海仪表机床厂）从美国购进旧货马达车床、万能铣床、插齿机等，已是上海少有的先进设备。

1949年末，上海机床行业（包括现上海机床公司所属企业和上海机床厂、上海工具厂）共有固定资产原值315万多元，净值182万多元，金属切削和锻压设备817台，占地面积364626平方米，建筑面积41351平方米。

一、设备改造

解放前，一般工厂年产机床只有几十台，超过百台的很少。为提高机床产量，从1956年起，国家对规模较大、能独立生产机床的公私合营企业，投资扩大公股成份。第一个五年计划时期，向大同铁工厂（现上海第一机床厂）、铁华铁工厂（现上海冲剪机床厂）、培源铁工厂（现上海锻压机床厂）投资154万元，添置大型龙门刨床、重型车床等关键设备，扩建厂房。为扩大金属切削刀具的生产，国家还投资928.8万元，扩建了国营上海工具厂。第二个五年计划时期，国家对上海市机床公司的基本建设投资总额近2000万元，用于新建上海重型机床厂，扩建恒新机器厂（现上海第四机床厂）和上海锻压机床厂，新添6米龙刨、75毫米镗床等设备12台套投入使用。为发展精密磨床，国家对国营上海机床厂投资1035万元，建成1.5万平方米的大型精密车间，其中5300平方米是恒温控制室，自制了丝杆母机、蜗轮母机、分度盘母机、螺母母机和渐开线凸轮样板母机等5种特殊设备，使上海具备了制造大型和精密磨床的能力。到1960年，全行业已有金属切削和锻压设备5344台，固定资产净值10786.4万元，分别增长6.5倍和5.9倍。

1963～1965年国民经济调整时期，国家投资1330万元，重点对上海第一机床厂、仪表机床厂、第三机床厂和量具刃具厂进行技术改造，增添设备，扩建厂房，以发展国家急需的齿轮加工机床、仪表机床、精密磨床和游标卡尺、千分尺等产品。第三个五年计划时期，为发展大型和精密机床，共投资1760余万元，对部分企业的设备、工艺进行“填平补齐”、“配套成龙”改造。其中重点为上海重型机床厂、第一机床厂、第三机床厂、仪表机床厂、锻压机床厂等，增添关键设备和测试装置。并创建上海精密机床研究所，加强了整个行业的测试研究工作。

第四个五年计划期间，基本建设投资1300万元，主要为上海重型机床厂、锻压机床厂和机床铸造一厂扩充工艺设备，建迁厂房。第五个五年计划期间，机床公司基本建设投资仅为165万元。第六个五年计划期间，基本建设投资改为更新改造投资，总投资5949万元，用于机床公司24家企业227个项目的技术改造。其中，用于更新和引进设备、改善厂房新增固定资产投资3722万元，占总投资的84%。通过这5年的技术改造和技术引进，到1985年末，上海机床公司、上海机床厂和上海工具厂共拥有金属切削、锻压等主要设备8276台，固定资产净值20896.3万元。机床行业生产能力有所增强，数控车床产量达878台（包括电加工机床），比第五个五年计划时期增长近一倍。

1987年10月8日，国家利用世界银行贷款对上海机床行业进行技术改造的协定正式签订，改造项目于同年12月17日正式开工实施。至1990年底，总投资达30755万元，比第六个五年计划期间增长6倍。其中机床公司16家工厂和机床研究所的世界银行贷款改造项目国内配套资金投资13277万元，利用外资8400万美元。“九四”专项贷款项目投资2063万元。这两笔资金中用于进口关键设备、仪器，引进先进制造技术等占80%，改造和扩建厂房占20%。运用这些资金，上海量具刃具厂进口立铣刀生产专用设备，上海刃具厂从德国、美国、瑞士等国进口数控丝锥螺纹磨床、数控端齿磨床、丝锥生产自动线，机床研究所引进数控系统装配生产线等。到1990年末，已完成世界银行贷款项目中新建工程30项，建筑面积28088平方米；改建工程16个，建筑面积12992平方米；国内设备到货591台，安装538台，使用383台；引进设备到货135台，安装132台，使用95台。累计用世界银行贷款3450万美元，用国内配套资金2927万元，为计划总投资40.85%。一批设施先进的新厂房和先进技术装备投入使用后，增强了企业后劲。铸造生产采用国际普遍使用的树脂砂造型先进工艺，能生产优质孕育铸铁件，使产品强度、性能、耐磨性和稳定性等各项指标达到HT300标准，相当于国际上密烘铸铁的相应要求。大中型铸铁件尺寸精度达到CT11国际标准，小型铸件可达到CT8国际标准。冷加工关键基础件如导轨、箱体、齿轮、花键、丝杆、压力机机身、滑块、横梁、曲轴等生产，采用国外80年代初同类企业普遍采用的数控、高效机床的方法加工。零件加工精度及效率接近或达到国外80年代初先进水平。6个主机厂原定规划开发65种高新技术机床已完成38种，同时发展的15种属于80年代水平的机床，均已批量投放国内外市场。1990年，上海机床公司所属企业和上海机床厂、上海工具厂的固定资产净值27709.7万元；占地面积147.37万平方米，建筑面积106.84万平方米；金属切削和锻压设备10393台。其中，机床公司固定资产净值23180万元；占地面积101.42万平方米，建筑面积80.26万平方米；金属切削和锻压设备5735台。

二、工艺改进

解放前，工艺装备落后，机床产品多数按实样仿制，没有正规技术图纸，加工粗糙。解放后，随着加工工艺和设备不断更新，机床主要件的加工设备和工艺也由低级向高级发展。

床身导轨。在30～40年代，采用龙门刨床粗加工，再靠人工括削而成，费时费力，精度低。50年代后改为铣，提高了效率，但机床导轨面仍靠人工拂括。70年代采用龙门铣端面磨削，提高了机床导轨的精度，延长了使用寿命。80年代后，导轨粗铣后，经周边磨削精加工，使机床精度提高，结束了靠人工拂括导轨的历史。

箱体镗孔。解放前，很长时间内是靠工人的智慧和手艺，用普通车床加工，后来在车床上搭夹具，采用马铃排（镗排）加工。50年代起，在镗床上加工，使箱体孔的直度和孔距精度比原来大大提高，精度达到毫米级。70年代起，普通车床的箱体采用专用镗模和座标镗床加工，精度达到丝米级。精密机床的箱体则采用卧式数控机床加工，其孔径同心度和孔距间精度达到微米级。上海第二机床厂生产的C6150型普通车床，其车头箱主轴孔径精度可达到0.015毫米，孔距精度为0.043毫米。

机床齿轮。解放前，皮带车床的齿轮多数是生铁铸成，20年代才有少数厂用铣床铣牙。民国23年后开始用铣齿机。以后机床齿轮由生铁改为合金钢材，加工齿轮的设备和工艺也逐步改进。到60年代，已发展到滚齿、剃齿、铣齿、珩齿、磨齿，使齿轮的加工精度不断提高。80年代后期，机床齿轮采用引进的蜗杆砂轮磨齿机加工，不仅使工效提高几倍，其精度达到JB179—83标准4～5级（国内最高水准）。

机床丝杆。最初在普通车床上切削成形，其精度和质量靠工人技艺和目测。到60年代中期，丝杆先车后削，再经螺纹磨床精磨，其精度比原来大大提高。到了80年代，丝杆采用数控精密螺纹磨床加工，用三座标测量机测量精度，使加工的机床长丝杆和滚珠丝杆的精度已达到C级（国内最高水平），梯形丝杆可达到4～5级精度。