莫兹利当时只有18岁，尚未出徒，但由于他的天资和勤奋，实际上已是一个技术高超的工匠了。当这位朋友把莫兹利带去见布拉马时，布拉马见他还是一个稚气未退的毛孩子，且听说尚未满徒，对他能否胜任自己这里的工作感到有些不放心，因此脸上现出犹疑的神色。为了打消布拉马的疑虑，于是莫兹利便主动提出可以对他进行当场考核，如不胜任，绝不勉强。布拉马见他态度如此坚决且充满自信，心中已有些暗暗喜欢上了面前这个小伙子。他拿出几种金工工具，让莫兹利为他加工几个零件，并说明了技术要求。莫兹利拿出工具，十分娴熟地干了起来，不一会儿，一个零件就被加工制作出来了。布拉马拿起一看，不禁感到有些惊奇，如此年轻，竟有这样的好身手！他高兴地转身对莫兹利和那位朋友说：“好了，小伙子，你如果不反对的话，明天就可以到我这里上班了。”莫兹利和他的朋友都会心地笑了。布拉马更觉兴奋，因为他正计划制作一种既精密而又价格低廉的锁，他看出面前这个年轻人身上完全具备他所要求的技术素养，一定会成为自己得力的帮手。从此，莫兹利便投身到布拉马的手下。
布拉马出身于贫苦农民的家庭，他心地善良，待人热情。在他手下工作，莫兹利不仅在技术方面，而且在精神方面，都受到师傅良好的影响；加上他本人工作积极，喜爱钻研，很快在各种技术能力方面都达到了更高的水平，被公认为布拉马工厂里最有才能的机械工。因此，在他进厂不到两年时，布拉马就提拔他当了总工长。
制锁厂里的“秘密武器”
莫兹利担任总工长后，工厂接到了一批生产安全扳手的订货。由于安全扳手的精度很高，加工时间很长，一时间很难及时满足订户的需要。为此，莫兹利开始进一步考虑如何提高整个工厂的效率问题。他认识到工具是提高效率的关键。因为即使在这座被认为是英国最高水平的工厂当中，所使用的工具都是传统的手工工具，即锤子、凿子、锉刀、锯子等等，不但生产效率低，而且加工精度很难保证。那么，如何改进它们呢？
莫兹利是一个喜欢交际的人。他1.85米的大个子，双眼炯炯有神，显得仪表堂堂。加上他语言幽默，性情活泼，待人接物态度亲切，且性格豪爽，无论谁和他初次打交道，都会很快地融洽起来。这些特点为他赢得了众多的至交好友。朋友多，信息灵通，也使他自己的工作受益匪浅。这次莫兹利从一位同行那里得知，有的工厂已制造出一些机械工具，用于金属加工效果很好。于是在他的提议下，布拉马工厂引进了部分机械工具来协助手工工作，结果确使生产效率和精度大大提高，从而满足了安全扳手的订货需求。
莫兹利是一个永不满足已有成功的人，他没有就此止步。从这一件事里他得到启发，使他进一步考虑，是否能制造一般的工具机来生产各种不同类型的高精度机件呢？通过进一步分析，他发现无论多么复杂的机械装置，其金属部件的各个部分都是由具有圆形、方形或圆柱形等特殊几何形状或组合形状构成的。一根真正精密的转轴应当是个完美的圆柱体，理想的螺丝则是在圆柱体表面上有一条完美的螺旋线。如果有一台工具机，能在金属上加工出真正的圆柱面或平面，并在金属部件上切削出圆孔或方孔，这样就可以快速而大量地生产高精度的机件了。本着这样的想法，莫兹利先仔细地研究了已有的机械工具。
在莫兹利之前，人们已有了几种机床的发明。瓦特制造蒸汽机时，就曾用镗床来加工汽缸。简易的车床在古代就已发明了，如弓形车床，它是用来加工圆柱面的。床身是木制的，用来固定被加工的工件。车床是用人作动力，即把一个弓固定在人的头顶上，在弓弦中间拴上一条绳子，这条绳子绕过被加工的工件，底端固定在脚踏板上。当踏动脚踏板时，靠绳子的摩擦力带动工件往复旋转，这时人手拿着工具就可以对工件进行加工了。到了15～16世纪的时候，又开始大量使用曲轴机构。人踏动踏板，通过曲轴转动，就可以获得连续的旋转运动。莫兹利当时所能见到的车床仍然是这种木制车床。他经过对已有的车床观察认为，现有的车床有三大缺点需要改进：一是支持工件的床身是用木头做的，容易变形，因而常使工作件在定中心和校直时受到破坏；二是用脚踏板驱动太费力，无法加工大件金属材料；三是手持刀具难以做到精密、稳定的加工，特别是要加工那些尺寸要求较严格的部件时，不经过长期训练的人是加工不出来的。当莫兹利考虑改进车床的时候，一场轰轰烈烈的工业革命正在欧洲大地展开，由瓦特发明的蒸汽机已进入实用阶段，阿克莱特等人建立的纺纱厂已经使用蒸汽作动力。莫兹利很自然地想到，可以用瓦特蒸汽机代替人力来为机床旋转提供动力。这样，第二个缺点即可得到克服。第一个缺点可用铁来代替木料，也不难解决。惟一困难的是想个什么办法能不用手来实现刀具和工件的接触呢？为此，莫兹利开始了艰苦的攻关。他按自己的设想制作了模型，开始整天埋头于构想和实验之中，简直到了废寝忘食的程度。他的行动，使布拉马大为感动，于是，也加入了莫兹利的攻关行列，帮他出主意，想办法，并允许他自主地调动工厂里的人、财、物，供研究之用。他们曾提出过很多设想来实现非人力的刀具和工件的接触，最终确定，必须用一个铁架来把刀具固定在床身上。但随之而来的问题是，如何才能实现刀架沿工件径向的进刀和轴向的移动，从而保证加工出一个完整的圆柱形表面。经过苦思冥想和反复试验，径向的进刀问题被攻克了，即在刀架上安装一个手柄，摇动手柄，带动一组螺旋机构，进而带动刀具前后移动。最后只剩下刀架的轴向移动尚未解决。一个偶然的机会，为这个问题的解决带来了转机。一天，莫兹利车床模型用的蒸汽机坏了，他为了查找病因便将蒸汽机拆开了，当他摆弄蒸汽机中可以来回移动的滑阀时，突觉眼前一亮：为什么不可以用滑动的办法来实现轴向移动呢！
1794年，莫兹利终于制造出第一台车床。这台车床便是现代车床的鼻祖，它比以往的车床有三点重大的改进：一是车床的全部零部件由铁制成；二是采取了蒸汽驱动；但主要的改进还是采用了滑动刀架。有了它，刀具不再拿在工人手中，而是固定在刀架上。刀具用两根丝杆送向工作件，还可以沿工件的旋转轴平行移动，车工只须操作手柄就可以了，这样就使车工省去了为按压和操纵刀具付出艰苦的体力劳动。更重要的是，有了滑动刀架，可以大大提高加工的精密度，车刀可以以百分之一英寸的精度移动，不会再因为车工的无意动作或肌肉收缩而产生颤抖和冲击。另一个优越之处是，滑动刀架和蒸汽机的结合不但大大提高了加工速度，而且极大地拓展了加工范围。有了这种发明之后，机器各部分所必要的几何学形状，就能容易地、准确地、迅速地生产出来，即使最熟练的工人积累的经验，也不能做到这样。的确，在此以前要加工平滑如镜，没有坑坑洼洼的表面很少获得成功，而现在每个车工都能做到。
人们也许以为，有了车床就可以向纺织机制造、蒸汽机制造等行业提供迫切需要的精密零件了。但在1794年莫兹利发明第一台车床时，其直接目的还是着眼于提高布拉马工厂的生产效率和产品质量，所以此后莫兹利又造了几台这样的车床，都是作为秘密武器在工厂内部自用。布拉马为了保持自己在本行业的竞争优势，也不希望把车床在社会上普遍推广。1849年，布拉马的一位朋友约翰·费亚利在回忆中记叙了当年的情景：“在布拉马的秘密工厂里，有几台新奇的机器，这是当时其他同类工厂中所没有的，这些机器都是由莫兹利制造的。”由于这个原因，这项伟大发明的巨大社会效益，在他最初发明的几年中被压抑住了。恰在此时，莫兹利的命运中出现了第二次重要的转折，从而也为这一问题的解决带来了转机。
发明家兼企业家
1793年，莫兹利与布拉马家中的女佣人萨拉·台茵达尔结了婚。1797年，由于家庭人口增多，莫兹利要求增加工钱，但是遭到了布拉马的拒绝。于是，在工作了八年之后，他离开了布拉马工厂，并在牛津附近的威尔士大街建立了自己的新工厂，开始独立经营。当时莫兹利只有26岁。自立后的第一批主顾是前来定做新式铁画架的艺术家。他带领工人们小心谨慎地制了尺寸正确的优质产品，由此取得了信誉，订货便接踵而来。莫兹利的名声逐渐传开了，这使他在1800年赢得了第一项大宗订货——为海军部制作大批的船用索具的标准滑轮。他于1801年画出了图纸。但要完成这样大规模的生产任务，工厂现有的场地和人手都显得力不从心。为此，莫兹利于1802年把工厂搬到珍珠大街，将工厂规模扩大，雇用了80个工匠，并在同一年自制了制作滑轮的全部机械设备，仅制作的机床就有44台。经过莫兹利的努力，终于顺利地完成了海军部的这批订货。这批滑轮制成后被海军部安装在普茨茅斯港，成为该港长期使用的重要设施。这使得莫兹利的名声更高了，生意也更兴隆了。
尽管生意兴旺，可是莫兹利还是没有忘记自己心爱的车床。就在他独立办厂的第一年，即1797年，他对车床又作了一个重要改进。在此之前，他的车床刀架在工件轴向的移动仍需靠手动，这一次他在车床的床身中又设置一旋转的丝杠与驱动轮连接，使丝杠的旋转带动滑动刀架均匀地沿着工件的轴向移动，使刀架在工件的轴向进给实现了自动化。这样一来，车床上转动的任何材料都能够自动地加工成为一只精密的圆柱体。它的大小取决于工件的最初表置，而且只要装置好了，车床就能生产出任何数量的同样的圆柱体。由于这样的改进，就使车床在社会上普遍推广的条件更为成熟了。
事实上，莫兹利不仅是一个高明的技术权威，而且还是一个有远见卓识的企业家。这时，他已经开始考虑要把他的发明实现产业化，要把车床作为商品到市场上去销售。当时虽然已经有了以纺纱机、机械织布机和蒸汽机为产品的机械制造厂，但几乎都是一些以手工技术为基础的小作坊和制造所。由于缺乏机械化工具，这些机器全是工匠用手工工具，通过砍、凿、铲、削等方式一台一台单独制造出来的，不但成本高、产量低，更为严重的是，机械零件缺乏必要的精度，很难令顾客满意。如齿轮常常不能完全咬合，丝杠和螺母互相撞击，蒸汽机的活塞同缸壁间的间隙甚至能容下两个手指，为了不漏气、能动作常常不得不用破布填塞。因此，在机械制造业中采用机器生产，不但是机械行业自身的迫切需要和当务之急，而且关系到工业革命能否最终得以完成的大局。莫兹利看到了这一前景，也看好了这块大市场。作为一个发明家，也许他首先想到的是发明的完善化；但作为一个企业家，首先想到的就是市场，因此就要把发明的成果商品化。
1810年，莫兹利的工厂迁移到兰帕森，并进行了扩建。与此同时，他吸收了一个出资者，成立了莫兹利·福尔德商会，把原来的工厂发展成为机床生产厂家。
莫兹利在他的机床厂中，又搞出了许多新的发明。如他发明了锅炉钢板的打刻机，使过去的手工打刻改用机械进行了。此外，引人注目的是，他通过改进车床而实现了各种尺寸标准的螺纹的制造。
自从螺纹问世以来，它就被广泛地应用于机械设备和日常生活中，因此，自古以来，人们就非常注意螺丝、螺纹的制造。但以往都是靠手工操作，制造出来的螺纹精度较差，配合效果不好。莫兹利为了改进螺纹的制造，又发明了可以带动刀架平行于车床中心线运动的耦合器具，这样就能在圆柱体上刻出螺旋状的痕迹，然后再用刀具沿螺旋线切削成螺纹。此外，他还采用了齿轮组合体把主轴箱与丝杆连结起来，只要选用不同直径的齿轮，车床就可以多级改变丝杆的转速，从而可以实现加工不同螺距的螺纹。
莫兹利不但创造出正确加工螺纹的方法，而且还利用螺纹机构制作了各种测量器具，对提高加工精度作出了重要贡献。其中一项，便是他所制作的准确测量零件尺寸的千分尺，其精度可达0.0001英寸。这种千分尺直到今天仍然被机械工厂的工人们应用着，用来测量加工零件的尺寸。
