1964年，我国刚刚经历三线困难时期，正处于全面的复苏阶段。然而，敌人没有给我们时间，国际形势日益严峻。北方有来自苏联的威胁，南部、东部有来自美国的威胁，鉴于当时的形式，毛主席作出“集中力量，抓紧时间，建设三线，加强国防，进行备战”的伟大决策。1964年底，一场历时17年之久的三线建设拉开了序幕。
陕西因独特的地理位置成为三线建设最重要的建设省份之一，汉中位于秦岭以南，汉江从中部穿越，山川交错、水资源充足，拥有极佳的战略纵深，得天独厚的地理位置和自然资源，成为陕西三线建设的排头兵。
1964年，一机部响应三线建设号召，决定在汉中建设汉中机床工具总厂，总所以选择汉中，一方面是地理位置，另外汉中的气候条件也非常合适精密机床的制造。根据“大分散、小集中”的布局安排，汉中机床工具总厂下设：汉中第一机床厂（一厂）、汉中第二机床厂（二厂）、汉中工具厂（三厂）、汉中铸锻件厂（四厂），由上海机床厂、北京第二机床厂、哈尔滨第一工具厂负责包建。
1966年初，上海机床厂与相关设计单位组成联合选址小组，经过几个月的翻山越岭，最终将汉中第一机床厂定址于汉中市汉台区河东店镇，主要任务是生产螺纹磨床。
1966年8月，汉中第一机床厂破土动工，当天举行盛大的誓师大会，一机部、陕西政府、上海机床厂、设计施工方均派代表参加。本着先生产后生活的原则，早期职工住的是席棚子、干打垒，吃的是粗茶淡饭，尽管条件艰苦，但建设者们依然展现乐观的革命主义精神，在毛主席“三线建设要抓紧”的感召下，更是拼命的奋战在建设一线。由于汉中同期建设的三线工厂众多，导致生产、生活物资非常紧缺，很多建设用砖、水泥都是从外省铁路调运过来的。
1967年，一机部根据战略需求，取消汉中机床工具总厂，四个厂独立，汉中第一机床厂更名为为汉江机床厂。
1969年3月，中苏在珍宝岛爆发边境冲突，局势进一步紧张，三线建设加快了建设步伐。汉江机床厂组织了几次建设大会战，汉中地方政府发动民兵、社员加入到汉江机床厂的建设中。
经过建设者们不懈的努力，钣焊车间、装配车间、机加车间、齿轮车间、热处理车间、仓库等重要的厂房陆续建成，1969年9月，汉江机床厂基本完成建设。
汉江机床厂建成的同时，上海机床厂的1000多名援建职工分几批来到汉中投身艰苦创业。为了给国庆二十周年献礼，汉江机床厂职工加班加点的工作，在专业设备还没有完全安装调配的情况下就开始了试生产，终于在9月28日成功生产出两台Y7520W螺纹磨床，这也打破了内地无法制造螺纹磨床的历史。
1970年底，汉江机床厂又成功试制出HJ01小模数单面啮合检查仪，这也宣告汉江机床厂的研发和生产正式进入正轨，1976年6月，试制成功SB7620半自动内螺纹磨床。
随着产品定型，汉江机床厂的生活福利区建设也日趋完善，设有职工家属楼、单身宿舍、招待所、职工食堂、职工俱乐部、子弟学校、幼儿园、医务所（后改为职工医院），生活区内还设有商店、澡堂、邮局、银行等。
为了贯彻毛主席的“五七指示”，汉江机床厂办起了农场，职工在生产任务不忙的时候去农场开垦土地种植瓜果蔬菜，收获时，一车车自己种的瓜果蔬菜拉到厂里作为福利发放给职工。
汉江机床厂子弟学校有小学、初中、高中，教学质量在汉中数一数二，绝大部分老师都是上海的援教，实验室的仪器也非常齐全。后来，很多二厂子弟到一厂子弟学校复读。
为了丰富职工的业余生活，汉江机床厂经常和二厂、三厂、四厂进行体育交流活动，一厂的篮球打的比较好，三厂的足球踢得好。另外，汉江机床厂还创办《每日快报》，在办公楼前面的宣传栏展示，下班时，很多职工会聚集在这里驻足观看，里面的内容有厂内快讯和各车间的生产情况。
从黄埔江畔，到褒河畔，最早一批上海内迁职工在汉中10余年，他们慢慢适应了汉中的生活。职工食堂的陕西本地大厨也能做地道的上海菜，阳春面、红烧排骨备受欢迎。
1980年，三线建设，汉江机床厂也从生产型转为生产经营型。内迁的上海职工大部分回到原厂及分流到镇江机床厂等单位。借助改革开放的春风，汉江厂开始腾飞。1983年先后成功研制出ZX75滚剪线、S7520A螺纹磨床、HJY016螺杆转子啮合检查仪，1987年又生产出精密万能工具磨床、千分尺丝杆检查仪、GJZA5-180片皮机。80年代汉江机床厂的产品在行业内已经非常有名气。
90年代，汉江机床厂的卧式加工中心、精密数控电火花成型机床先后试制成功，这一时期主打产品为螺纹磨床、滚珠丝杠副、直线导轨副等产品。1998年，汉江机床厂改制为陕西汉江机床有限公司发展至今。
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汉江厂厂区以及家属区内有不同时期的建筑，充分体现出汉江厂的历史，它从三线时期一路走来，老一辈汉江职工告别城市优越的生活，离开亲人和朋友，来到这片土地展开艰苦创业，正是他们的付出，才有汉江的辉煌。早期的职工如今已经白发苍苍，第二代职工也都退休了，但提起汉江厂，他们还会很自豪的说：“阿拉汉江厂”、“咱汉江厂”，滔滔不绝的讲述汉江厂的历史，汉江厂已经成为他们生命中永远无法抹去的烙印。
