在设备改造升级的同时，研发团队同步启动新型精密机床的自主研发，目标是研发出适配兴南工业需求、性能远超倭国设备的精密机床，打破对外来设备的依赖。团队以改造升级中掌握的技术为基础，借鉴德国、美国精密机床的先进设计理念，聚焦“高精度、高效率、自动化”三大核心目标，重点攻关三大核心技术：
一是模块化结构设计：传统机床结构复杂，维修与升级难度大，团队采用模块化设计理念，将机床分为床身模块、主轴模块、进给模块、控制系统模块等独立模块，各模块可单独生产、组装，设备出现故障后可快速更换模块，维修效率提升60%；同时模块可根据加工需求灵活组合，适配不同尺寸、不同类型零部件的加工，提升机床的通用性。
二是新型伺服系统研发：伺服系统是机床的“动力核心”，直接影响机床的运动速度与精度。团队研发出永磁同步伺服电机，功率密度是倭国电机的1.5倍，响应速度更快，运动精度更高；同时搭配自主研发的伺服控制器，实现电机转速、扭矩的精准控制，将机床的进给速度提升至10米/分钟，运动误差控制在0.0005毫米以内。
三是自主数控系统开发：数控系统是机床的“大脑”，团队以“兴南-1”计算机的逻辑电路技术为基础，开发出小型化数控系统，可实现加工路径的自动规划、加工参数的实时调整、加工过程的实时监控，支持复杂曲面零部件的加工；同时增加数据存储功能，可保存上千种加工工艺参数，方便后续生产调用；此外，数控系统还具备故障诊断功能，可实时监测机床运行状态，及时预警故障，提升设备的稳定性。
经过两年的攻坚克难，1952年，兴南首款自主研发的精密数控车床正式定型，这款机床性能堪称世界领先：加工精度可达0.0005毫米（0.5微米），较改造后的倭国机床精度提升1倍；加工效率达20件/小时，是倭国机床的2倍；具备全自动化加工能力，可实现从毛坯加工到成品的全流程无人操作；适配性强，可加工直径0.1毫米至500毫米的各类零部件，涵盖导弹、航空、卫星等领域的核心零部件需求。
随后，研发团队趁热打铁，陆续研发出精密铣床、磨床、镗床等多种新型精密机床，到五年计划收官时，共研发新型精密机床300台，形成了涵盖车、铣、刨、磨、钻等全工序的精密机床体系，彻底打破了对外来设备的依赖，实现了高精机械加工设备的自主化
仰城精密机械制造厂通过设备改造升级与自主研发，形成了完善的高精机械加工生产线，具备了规模化生产能力，五年内共生产各类高精度零部件100余万件，涵盖导弹制导组件、航空发动机涡轮叶片、卫星精密轴承、战斗机起落架等核心产品，完全满足了兴南导弹、航空、太空等高科技领域的生产需求，为“雷霆-Ⅱ”导弹量产、“猎鹰-2”战斗机列装、“兴南一号”卫星制造提供了坚实的制造支撑。
同时，部分高精度零部件与小型精密机床还出口到南洋联邦等周边国家，这些产品因精度高、稳定性强，深受国际市场青睐，五年内为兴南带来了50亿美元的外汇收入，成为兴南出口创汇的重要来源之一。此外，工厂还高度重视人才培养，通过“老带新”“技术培训”“校企合作”等方式，培养了数千名高精机械加工技术工人，涵盖机床操作、设备维修、工艺设计等多个领域，形成了完善的人才梯队，为兴南机械制造产业的长远发展奠定了人才基础。
除了高精机械加工，兴南的机械制造企业还同步推进大型机械装备的研发与生产，依托自主研发的精密零部件，研发出重型起重机、挖掘机、发电机组、大型轧钢机等大型装备。这些装备性能先进、可靠性高，重型起重机最大起重量达500吨，挖掘机挖掘效率是传统设备的3倍，发电机组发电效率达40%，远超同期国际同类产品；这些装备不仅广泛应用于兴南的铁路、公路、港口、工厂等基础设施建设，还出口到东南亚、非洲等多个国家，提升了兴南机械制造产业的国际竞争力。
到五年计划收官时，原兴南的机械制造产业实现了质的飞跃，产值达300亿美元，占原兴南GDP的25%，成为原兴南的支柱产业之一；机械制造产业的升级，也带动了材料、电子、物流等相关产业的发展，推动原兴南工业体系从传统的轻纺、煤炭工业，向高端制造、军工制造全面转型，为兴南的大国崛起筑牢了坚实的工业根基。
电子计算机的算力突破与高精机械加工的精度破壁，如同支撑兴南高科技产业的两大支柱，既为导弹、航空、太空等尖端领域的突破提供了核心支撑，也推动了兴南工业体系的全面升级。
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