张代侠的父亲张宗适，早年参加革命，是陕西省第一个共产主义青年团支部― 渭南赤水特支书记（团中央直属支部），后任共青团渭南县委书记、中共陕东特委委员、共青团陕西省委委员等职务。渭华起义时，已积劳成疾，患了肺病，整日咳血。但他仍到处奔走疾呼，领导农民和青年学生参加轰轰烈烈的革命斗争。起义失败后，敌人通缉逮捕他。一次，他被迫藏在红薯窖里，阴冷潮湿、终日不见阳光，既缺医药，又乏食物，不久，就与世长辞了，时年仅22岁。当时张代侠刚出生几个月，年轻的妈妈带着他，东躲西藏，饱尝了艰辛和磨难。他妈妈承受不了这人间的苦难，丢下儿子自杀身亡。那时，他二爸张宗逊在外当红军，三爸年龄小尚未成亲，代侠就在同族的大家庭里乞吃活命。直到三爸成亲、分了家，才跟三爸生活。自他记事起，从未受过父母的爱抚。
张代侠被分配到中国科学院工作后，作为年轻有为的留学生，又有好的工作，很快在北京组织了幸福的家庭。很多人向他投去羡慕的目光，但他不安于现状，却要求离开北京，到基层去工作。他知道基层需要技术人员，他要将自己在苏联所学的知识贡献给我国的机床工业。这样，经过他再三要求，组织上批准他携爱人来到了沈阳第二机床厂。在几个月以前，同学邹家华已去该厂，并担任副总工程师，很快，又被选为沈阳市委候补委员，后来，任市委委员，总工程师、厂长。张代侠到厂后，任总工艺师，在党委、厂部的支持和总工程师的直接领导下，组织领导了工艺整顿。通过工艺试验和质量攻关，确立了立钻的工艺方案，组织了工艺文件的制定和工装设计验证，使产品达到标准，投人批量生产。同时，在工艺方面，保证了摇臂钻床和我国第一台镗床的试制成功。
为了掌握精密机床的生产技术，发展精密机床生产，国家准备由昆明机床厂生产坐标锉床，上海机床厂生产螺纹磨床。1957年底，国家从各单位选派6人去苏联工厂实习，张代侠是其中之一。分配他学习坐标锉床制造工艺，先在莫斯科内圆磨床厂实习，以后到列宁格勒镗床厂实习。通过一年的实习，他掌握了坐标锉床的制造工艺，完成了实习任务。实习期间，听说昆明机床厂已开始仿制苏联的坐标铿床，为了协助把坐标镗床制造出来，张代侠主动将所学到的技术利用业余时间整理出来寄给该厂。
1959年3月，张代侠回国，被分配到机床研究所工作。他先后担任该所实验工厂技术科长、车间主任、精密零件厂技术副厂长。在此期间，他主持试制成功了我国第一根米制金属刻线尺；组织领导试制成功了我国第一台自行设计的双柱光学坐标镗床、第一台丝锥磨床。
1962年夏秋之交，张代侠因患胃溃疡住院治疗。一天，所领导到医院和他谈话，说沈阳第三机床厂（当时为一机部直属厂，以下简称三厂）由于产品质量不合格，工厂亏损，靠银行贷款发工资靠揽零活、修理机床过日子，现在厂长到北京要人来了。经所和机床局领导研究，初步确定让他去该厂加强技术领导力量。
代侠想，组织送我到苏联学习精密机床制造，回国后工作才开了一个好头，就要离开，心里着实有些舍不得。但他又想到这也是国家需要，应服从全局利益，遂决定坚决服从组织分配，决不辜负组织上的期望！他出院后顾不上休息，就全家北上，二进沈阳，到三厂报到，任该厂总工程师。
进厂后，他首先作了调查研究，发现三厂与技术工作有关的主要问题是：一、产品结构老；二、质量差，卖不出去。他认为彻底解决这两个问题需要时间，提议分两步走：第一步，以一种产品为突破口，先解决吃饭问题，并扭转亏损的局面；第二步解决工厂主导产品问题。根据当时全国大办农业的实际需要，决定仿制苏联的机油泵和燃油泵试验台，并结合我国的实际作必要的改进。在党委的领导下，经全厂职工的共同努力，很快投人了批量生产，填补了国内的空白，满足了农机行业的急需，初步解决了吃饭问题。这两种产品都获得了一机部三等奖。
当时三厂的两个主要产品IK36、IK37六角车床，是美国1928年的产品，苏联1933年制造，我国1953年从苏联引进。这种车床结构落后、精度低，远远不能适应需要，用户有不少意见，所以卖不出去。必须研制新的六角车床代替它，这是全厂上下的一致看法。但是，新机床究竟要采用哪种结构方案，厂里有两种截然不同的意见。一种是新六角车床主轴的变速、转塔的定位、夹紧采用机械的方式，另一种意见是采取电气、液压的方式。但从当时国内情况看，后者所需的液压、电气原件，质量不过关、条件不成熟。张代侠决定采用电气、液压方案，先在试验室试验，创造条件，等条件成熟后再投人生产。先采用机械单手柄预选变速方案，来替代IK36、IK37，供应社会的需要。新系列六角车床克服了仿苏产品笨重的缺点，提高了精度，不但满足了用户的需要，并有少量出口。
电气、液压方案，经过几年的试验，不断改进，最后建立了液压半自动六角车床系列。CB3463-1车床，获一机部“信得过产品”称号。至此，六角车床的问题解决了。接着，他又着手解决多轴自动车床的问题。
卧式多轴自动车床是汽车、拖拉机等产品大批量生产中不可缺少的大型高效设备。它的结构、制造工艺比较复杂，20世纪60年代只有少数几个国家能够生产。三厂是一机部惟一的定点生产厂家。1957年仿制苏联的1240-4型卧式多轴自动车床，生产了80多台。由于定位机构不稳定，用户买去后，一是开不动，二是精度不好，大部分报废了。1960年自行设计的C2150。4和C2150。6由于结构不合理，制造技术不过关，精度不稳定，一直不合格，给用户和三厂造成不少损失。经过调查研究，代侠提出两点意见：一、严格工艺纪律；二、改革产品结构。他亲自任攻关组组长，经过一段时间的攻关，产品质量大大提高，但精度还不稳定。他认为要从根本上解决问题，得动大手术。大改进的方案提出以后，反映强烈，争议很大。为了统一思想认识，也为了完善大改进方案，他召开了技术人员、老工人座谈会，广泛征求意见，得到了大多数人的支持。经过几个月的努力，三厂把新机床送到用户厂作生产考验，并随机派去一位技术人员作现场记录，用户对新产品相当满意。接着，三厂组建了附具设计和多轴调试队伍，扩大机床使用范围。为了更好地为用户服务，他们还根据用户所要加工零件的具体要求，代客户设计制造附具、刀具，并调试好机床，加工好一定数量的零件，请用户验收。这种交钥匙的做法，受到用户的一致好评，也给工厂带来经济效益。就这样，产品身价大增，不但国内用户反映很好，还销往国外100多台，为国家赚了外汇。后来，他又决定进一步提高精度，采用国际标准对产品进行技术检验。这在当时的同行业中，是首屈一指的。1983年，该产品获国家银质奖。
接着，他们对普通车床C618K进行了改进，经过三次较大的改进，成为深受国内外欢迎的产品。例如，新一轮改进设计的SK360(C618K-3），采用了模块化设计，发展了英制、加高、凸轮卡紧、马鞍和不同的主轴孔径与床身长度及操作手轮左右布局的新系列品种，满足了国内外不同用户的要求。该产品在1981年春季广交会上被香港《大公报》誉为“超国际标准的车床”。1981年荣获国家银质奖。
张代侠还领导研制出了我国第一台数控车床，1983年荣获国家经委新产品金龙奖。该机床在芝加哥国际机床博览会上展出时，被美国普尔特、惠特尼公司看中，说与他们公司的产品十分相似，极力提出合作。合作后生产的数控车床，经美方一次验收合格，并返销美国。
