布蘭查德的“槍托車床”讓他獲得了持久的聲譽。這是自1818年以來一個真正原創(chuàng)性的、制造方面的突破,而那年他才30歲。車床,或者叫“旋轉(zhuǎn)機器”,屬于最古老的機器工具之一,在古代和中世紀的時候就已經(jīng)廣為人知。把一塊木頭或者別的什么材料夾緊固定,沿縱向放在一個固定的切割刀片旁邊。當人搖動手曲柄或者通過其他動力來使木頭旋轉(zhuǎn)時,刀片便切割出一個圓形的切口來。沿木頭的長軸來回移動木頭同時轉(zhuǎn)動木頭,切割刀片就能把木頭切割成各種圓柱形的物品,如桌子腿、長矛把兒等類似形狀的東西。通過調(diào)整木頭和切割工具的位置,還可以制作出凸出或者凹槽等裝飾性的效果。文藝復興時代的工匠使用滑動部件以獲得平滑的縱向運動,并通過螺絲調(diào)節(jié)器來精確地控制切割刀片的位置,從而取得了非常好的效果。到了18世紀,在上流社會的紳士中,以及王室里那些喜歡通過制作各種復雜而精美的木頭、黃銅、象牙或者牛角小工藝品來打發(fā)閑暇時光的玩家們中,玩羅塞特切割車床都是非常流行的一種娛樂活動。當然,這個機床有一個最大的缺點,那就是只能制作橫截面是圓形或者最多是橢圓形等近似圓形的物品。
在康涅底格河河谷地區(qū)有一個名叫阿薩·沃特斯的槍械制造商,布蘭查德發(fā)明的槍托車床正是源自他提出的一個咨詢請求。他已經(jīng)制造出了一種能夠生產(chǎn)錐形槍管的專利車床,但是他卻無法解決槍管后膛的制造問題,因為槍管在那里變成水平并與槍托連接在一起。沃特斯把這個問題拿來咨詢布蘭查德,這說明布蘭查德當時雖然年輕,但已經(jīng)很有名氣了。據(jù)沃特斯的兒子說——他后來也成為一個重要的制造商——布蘭查德聽完問題后,“兩眼緊盯著那臺機器,低聲地吹著單調(diào)的口哨,就像他平時陷入思考時的樣子。過了沒多久,他就提出了一個非常簡單的方法,那就是再加裝一個獨創(chuàng)的凸輪……使用之后,問題一下子就得到了解決,證明這個設想是一個完美的成功?!保ㄍ馆喚褪且环N用來調(diào)整切割工具或者被切割材料的運動路線以切割出橢圓或者其他非圓形的零件。)
當布蘭查德帶著改進過的車床回來時,沃特斯高興的說:“我說,托馬斯,我不知道你下一步還有什么事情不會做,你就是把槍托翻轉(zhuǎn)過來我都不會吃驚的!”當托馬斯結(jié)結(jié)巴巴地說他想試一試的時候,圍在那臺新車床四周的工人們一下子都哄堂大笑起來。當時,槍托的確是一種復雜的產(chǎn)品,在政府的軍工廠里也是一個嚴重的瓶頸。它有多條精細的曲線,而且各有不同的軸;還有幾十個凹進處和結(jié)合點,分別與槍扳機、槍管以及其它金屬部件結(jié)合。所以,在19世紀早期,槍托都是手工雕刻出來的。一組熟練的工人一星期也只能制作出八到十個槍托。布蘭查德對這個問題著了迷,開始認真地思考問題的所在。直到有一天,就在回家的路上,“用一種模式旋轉(zhuǎn)出不規(guī)則的形狀的整體原則突然出現(xiàn)在他的腦海中?!睋?jù)一個鄰居說,布蘭查德站在路上大喊:“我想出來了!我想出來了!”一個路過的農(nóng)場主嘟囔著說:“我猜這人是個瘋子?!?/p>
這個設想既簡單又非常了不起。布蘭查德制造出的新機床由兩個不同的部分組成,各自都有獨立的動力。第一部分包含一個由齒輪帶動的、可以高速旋轉(zhuǎn)的切割工具,與一個“示蹤器”(就是一個可以自由移動的輪子)一起固定在一個堅固的機座上;第二部分包含一個木制的加工對象,通過一個類似的框架與一個成型的槍托,即“標準模型”結(jié)合在一起。加工對象與標準模型做同樣的運動,沿它們的長軸往復移動,同時又慢慢旋轉(zhuǎn)。示蹤器輪緊貼著標準模型,而切割輪則緊貼著被加工的木塊。當標準模型旋轉(zhuǎn)并縱向移動時,標準模型表面上的起伏不平就推動示蹤器輪往復運動,同時又推動切割輪做同樣的運動。這樣,經(jīng)過幾次往復運動,切割輪就可以把被加工的木料切割成與標準模型完全一樣的形狀[5]。
布蘭查德非常清楚,他解決了一個共性問題:如何從根本上解決用機器制造出各種不規(guī)則形狀的物體這一難題。他做了許多以前只能用手工制造的物品的模型,如鞋楦子(像腳的形狀,是制鞋廠和制靴廠的主要工具)、斧頭柄、犁把、車輪輻條等。在1857年的巴黎博覽會上,他完全用機器制作了一個歐仁尼皇后[6]的半身雕像。他還是一個專利保護的先驅(qū),把每一項應用和可能的領域都做了詳細的說明并用許可證加以保護,還與別人的仿制進行堅決的斗爭。在長壽的一生中,他的發(fā)明多達幾十項,而且涵蓋了所有他感興趣的領域,包括蒸汽機和汽船技術。1865年,這個久經(jīng)世故、擁有大量財富、曾經(jīng)到過許多地方的紳士去世了,享年77歲。有人這樣贊譽他:“無論你走進哪一家工具店、機械商店或者任何種類的車間——不管是加工木頭或者是鋼材,只要那里使用動力,你就不可能看不到或多或少的布蘭查德的機械理念的痕跡?!?/p>