莫茲利當時隻有18歲,尚未出徒,但由於他的天資和勤奮,實際上已是一個技術高超的工匠了。當這位朋友把莫茲利帶去見布拉馬時,布拉馬見他還是一個稚氣未退的毛孩子,且聽說尚未滿徒,對他能否勝任自己這裏的工作感到有些不放心,因此臉上現出猶疑的神色。為了打消布拉馬的疑慮,於是莫茲利便主動提出可以對他進行當場考核,如不勝任,絕不勉強。布拉馬見他態度如此堅決且充滿自信,心中已有些暗暗喜歡上了麵前這個小夥子。他拿出幾種金工工具,讓莫茲利為他加工幾個零件,並說明了技術要求。莫茲利拿出工具,十分嫻熟地幹了起來,不一會兒,一個零件就被加工製作出來了。布拉馬拿起一看,不禁感到有些驚奇,如此年輕,竟有這樣的好身手!他高興地轉身對莫茲利和那位朋友說:“好了,小夥子,你如果不反對的話,明天就可以到我這裏上班了。”莫茲利和他的朋友都會心地笑了。布拉馬更覺興奮,因為他正計劃製作一種既精密而又價格低廉的鎖,他看出麵前這個年輕人身上完全具備他所要求的技術素養,一定會成為自己得力的幫手。從此,莫茲利便投身到布拉馬的手下。

布拉馬出身於貧苦農民的家庭,他心地善良,待人熱情。在他手下工作,莫茲利不僅在技術方麵,而且在精神方麵,都受到師傅良好的影響;加上他本人工作積極,喜愛鑽研,很快在各種技術能力方麵都達到了更高的水平,被公認為布拉馬工廠裏最有才能的機械工。因此,在他進廠不到兩年時,布拉馬就提拔他當了總工長。

製鎖廠裏的“秘密武器”

莫茲利擔任總工長後,工廠接到了一批生產安全扳手的訂貨。由於安全扳手的精度很高,加工時間很長,一時間很難及時滿足訂戶的需要。為此,莫茲利開始進一步考慮如何提高整個工廠的效率問題。他認識到工具是提高效率的關鍵。因為即使在這座被認為是英國最高水平的工廠當中,所使用的工具都是傳統的手工工具,即錘子、鑿子、銼刀、鋸子等等,不但生產效率低,而且加工精度很難保證。那麼,如何改進它們呢?

莫茲利是一個喜歡交際的人。他1.85米的大個子,雙眼炯炯有神,顯得儀表堂堂。加上他語言幽默,性情活潑,待人接物態度親切,且性格豪爽,無論誰和他初次打交道,都會很快地融洽起來。這些特點為他贏得了眾多的至交好友。朋友多,信息靈通,也使他自己的工作受益匪淺。這次莫茲利從一位同行那裏得知,有的工廠已製造出一些機械工具,用於金屬加工效果很好。於是在他的提議下,布拉馬工廠引進了部分機械工具來協助手工工作,結果確使生產效率和精度大大提高,從而滿足了安全扳手的訂貨需求。

莫茲利是一個永不滿足已有成功的人,他沒有就此止步。從這一件事裏他得到啟發,使他進一步考慮,是否能製造一般的工具機來生產各種不同類型的高精度機件呢?通過進一步分析,他發現無論多麼複雜的機械裝置,其金屬部件的各個部分都是由具有圓形、方形或圓柱形等特殊幾何形狀或組合形狀構成的。一根真正精密的轉軸應當是個完美的圓柱體,理想的螺絲則是在圓柱體表麵上有一條完美的螺旋線。如果有一台工具機,能在金屬上加工出真正的圓柱麵或平麵,並在金屬部件上切削出圓孔或方孔,這樣就可以快速而大量地生產高精度的機件了。本著這樣的想法,莫茲利先仔細地研究了已有的機械工具。

在莫茲利之前,人們已有了幾種機床的發明。瓦特製造蒸汽機時,就曾用鏜床來加工汽缸。簡易的車床在古代就已發明了,如弓形車床,它是用來加工圓柱麵的。床身是木製的,用來固定被加工的工件。車床是用人作動力,即把一個弓固定在人的頭頂上,在弓弦中間拴上一條繩子,這條繩子繞過被加工的工件,底端固定在腳踏板上。當踏動腳踏板時,靠繩子的摩擦力帶動工件往複旋轉,這時人手拿著工具就可以對工件進行加工了。到了15~16世紀的時候,又開始大量使用曲軸機構。人踏動踏板,通過曲軸轉動,就可以獲得連續的旋轉運動。莫茲利當時所能見到的車床仍然是這種木製車床。他經過對已有的車床觀察認為,現有的車床有三大缺點需要改進:一是支持工件的床身是用木頭做的,容易變形,因而常使工作件在定中心和校直時受到破壞;二是用腳踏板驅動太費力,無法加工大件金屬材料;三是手持刀具難以做到精密、穩定的加工,特別是要加工那些尺寸要求較嚴格的部件時,不經過長期訓練的人是加工不出來的。當莫茲利考慮改進車床的時候,一場轟轟烈烈的工業革命正在歐洲大地展開,由瓦特發明的蒸汽機已進入實用階段,阿克萊特等人建立的紡紗廠已經使用蒸汽作動力。莫茲利很自然地想到,可以用瓦特蒸汽機代替人力來為機床旋轉提供動力。這樣,第二個缺點即可得到克服。第一個缺點可用鐵來代替木料,也不難解決。惟一困難的是想個什麼辦法能不用手來實現刀具和工件的接觸呢?為此,莫茲利開始了艱苦的攻關。他按自己的設想製作了模型,開始整天埋頭於構想和實驗之中,簡直到了廢寢忘食的程度。他的行動,使布拉馬大為感動,於是,也加入了莫茲利的攻關行列,幫他出主意,想辦法,並允許他自主地調動工廠裏的人、財、物,供研究之用。他們曾提出過很多設想來實現非人力的刀具和工件的接觸,最終確定,必須用一個鐵架來把刀具固定在床身上。但隨之而來的問題是,如何才能實現刀架沿工件徑向的進刀和軸向的移動,從而保證加工出一個完整的圓柱形表麵。經過苦思冥想和反複試驗,徑向的進刀問題被攻克了,即在刀架上安裝一個手柄,搖動手柄,帶動一組螺旋機構,進而帶動刀具前後移動。最後隻剩下刀架的軸向移動尚未解決。一個偶然的機會,為這個問題的解決帶來了轉機。一天,莫茲利車床模型用的蒸汽機壞了,他為了查找病因便將蒸汽機拆開了,當他擺弄蒸汽機中可以來回移動的滑閥時,突覺眼前一亮:為什麼不可以用滑動的辦法來實現軸向移動呢!