近年來，上海機床廠按照大型化、數控化、精密化的機床技術發展趨勢，瞄準經濟發展方式轉變對機床產品的重點需求，調整產品結構，實施技術改造，將原來普通機床與專用機床出產比由7：3調整為3：7。
　　2009年開始實施國家科技重大專項以來，上海機床廠先后完成5項重大科技專項，包括超重型精密數控軋輥磨床、難加工材料軸類零件超高速精密外圓磨床、軸套類精密復合數控磨床、納米級精度微型數控磨床、大型數控切點跟蹤曲軸磨床，成為全國機床制造企業中完成國家重大科技專項最多的企業之一。
　　可以輕松自如加工250噸工件的“超重型精密數控軋輥磨床”，是目前世界上最大的頂磨型數控軋輥磨床，經國家科技重大專項驗收，技術達到國際先進水平。該磨床可以加工直徑2.5米、長度15米的工件，是發展寬厚板軋制的關鍵設備。首臺產品2010年7月已在上海重型機器廠投入使用，成為精密磨削加工大型軋輥、發電機低壓轉子等關鍵部件的關鍵設備。
　　“納米級精度微型數控磨床”，是用于軍工和航空航天行業的超精密磨削設備，主要應用于非球面光學元件制造等領域，加工范圍為非球曲面口徑小于10毫米，定位精度小于或等于100納米，重復定位精度為小于或等于50納米，不僅加工精度高，而且加工范圍廣，可磨削加工自由曲面、凹凸球面、圓環面等。如同一個可以自由轉動的魔方，安裝不同附件以后，可以進行車削、銑削、飛車加工、表面陣列加工等。
　　在完成五項重大科技專項并通過驗收的基礎上，最近，上海機床廠又承擔了“超精密大尺寸光學玻璃平面磨床”、“高精度滾珠絲桿及螺母成套磨削設備”兩個科技重大專項新項目。國家科技重大專項的研發成果，提升了產品的技術水平，將對我國鋼鐵、冶金、航空航天、軍工、船舶、汽車和裝備制造等行業發展起到顯著的促進作用。
　　作為全國磨床技術領先企業，上海機床廠“十一五”期間，實施了以“提升硬實力”為重點的技術改造。“十二五”將以“增強軟實力”為重點，提升技術能級，突破設計、工藝等關鍵技術，堅持“調結構、上水平”的戰略方向，發揮“精密制造、精密裝配、精密計量”的技術優勢，推進全國一流的數控磨床的產業基地、高端磨床替代進口的研制基地建設。重點目標是：提升產品能級，主攻高端磨床，對標國際一流，實現替代進口。2011年銷售收入突破10億元，“十二五”末實現銷售收入20億元，其中，大型外圓磨床、大型曲軸磨床國內市場占有率超過60%。