新中国成立初期，百废待兴，全国范围内的大规模经济建设如火如荼的展开。“一五”期间（1953年-1957年），为了发展我国机床工业，通过新建和对部分建国前的老机械厂进行改扩建，初步建立起我国的机床行业，当时确定了18个骨干企业，它们被称为“十八罗汉厂”，北京第二机床厂就是其中之一。

北京第二机床厂的前身是民国三十五年（1946年）创办的北平第三修械所，厂址位于宣武区广安门外手帕口南街（今北京市西城区广安门外手帕口南街1号）。

1949年1月31日，北平和平解放，同年6月，北平第三修械所与其他几个旧时工厂合并成立北平机器总厂，原北平第三修械所为总厂三分厂，主要从事简单的机器修理和机器零部件生产。

1953年初，一机部明确了我国机床工业的整体布局，确定了建设和改扩建18个机床骨干企业。北京机器总厂一分为二，组建了北京第一机床厂和北京第二机床厂。

北京第二机床厂，最初主要负责牛头刨床的研制工作，当时厂区占地面积36余亩，职工近600人，各种老旧设备112台，主要仿制苏联产品。1953年3月，以苏联B665型牛头刨床为样机，利用有限的图纸进行了仿制工作，经过刻苦攻关，终试制成功，命名为B737，后批量生产，当年生产了96台该型号牛头刨床。

1954年开始，北京第二机床产进行了一系列设备升级，新增67台新设备，同时对原有的老旧设备进行升级，生产能力和工艺有了显著提高，年生产能力提升到1200台。

1958年开始陆续增建了一些厂房车间。通过对苏联原型机技术的消化吸收，1960年成功试制出我国第一台双柱坐标镗床（T4240）和高精度万能外圆磨床。1965年成功研制出我国第一台高精度半自动万能外圆磨床。

第一台高精度半自动万能外圆磨床诞生（1965年，新华日报）

1966年，北京第二机床厂响应毛主席“好人好马上三线”的号召，将部分车间和人员西迁陕西汉中河东店镇，包建汉川机床厂，当时大批二机厂职工告别城市优越的生活，离开亲人和朋友来到西部大山中开启了艰苦创业之旅，建成后的汉川机床厂成为当时我国主要的精密卧式镗床、高精度坐标镗床的主要生产工厂之一，1980年军转民后，部分二机厂援建职工返京，一部分则一直留在陕西。

1969年3月，中苏在珍宝岛地区爆发冲突，随后全国范围的备战等级进一步加强，北京第二机床厂在此期间的订单任务非常多，生产能力跟不上订单。为了提高产能，1971年在丰台卢沟桥地区建立分厂，分厂设有精密铸造车间、热处理车间、铸锻车间、精加工车间等。

1974年8月，北京第二机床厂与天津电气传动设计研究所联合研制出我国第一台THK6380型数控镗床，采用自动换刀技术，这项成果对我国数控机床工业的发展做出了卓越的贡献。

北京第二机床厂六七十年代比较辉煌，企业效益蒸蒸日上，生活配套设非常完善，设有职工宿舍、职工食堂、大礼堂、澡堂、幼儿园等。为了丰富职工的业余生活，每周都会安排播放一场电影，还经常举办歌咏比赛、模特比赛。

北京第二机床厂当时成立了篮球队、足球队、文艺队。二机床厂足球队当时在北京市相当出名，成员很多都是退役下来的专业足球运动员，多次获得北京市职工足球比赛冠军，七十年代的北京职工足球竞赛是很激烈的，北京电子管厂、北汽等足球队都是很厉害，北京二机厂足球队出了多位足球传奇人物。

北京第二机床厂是当时宣武地区的明星企业，工厂待遇非常好，食堂的伙食也不错，肉饼、凉拌粉丝备受欢迎，夏天自己生产的盐汽水更是职工们的最爱。而二机厂孩子们的最爱是广安门奶站产的瓷瓶酸奶，很多职工们下班后，骑着自行车排队给孩子买两瓶，这成为多少二机子弟儿时的期盼。

改革开放后，北京第二机床厂迎来新的发展机遇，先后引进瑞士、日本、意大利的生产技术，使研发能力、生产水平、产品质量都有了提高，1988年被评为国家二级企业，1989年兼并卢沟桥地区的北京机床铸造二厂，职工人数增加到3965人，年生产各型机床能力近800台。

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九十年代初开始，北京第二机床厂进行了一系列改扩建，成为国家机械电子工业部生产高精度机床的定点生产厂。1993年7月14日，北京第二机床厂完成改制，当时拥有职工4344名，其中工程技术人员332人。

1999年，北京二机床整体搬迁到丰台区卢沟桥新厂区，2010年12月，北一机床收购北京第二机床厂。二机厂旧址于2002年被开发成住宅小区和写字楼，也就是如今的朗琴园、希尔顿逸林酒店、朗琴国际写字楼，北京第二机床厂成为宣武人永远的回忆。