“机床”其实算一个较为小众的词汇，并非常被挂在嘴边，在中国是，在美国更是……
——尤其在美国，你很难在关于美国经济发展的书籍索引或者发明家传记中找到它。
然而，很多人不理解的是，机床及其相对小众的设计师群体，其实是现代工业经济的命脉，一个没有机床供应的国家注定要陷入第三世界或第四世界的状况。
任何一个国家，如果失去机床的制造能力，那就等同于它已经放弃成为或继续作为一个工业强国了。
可能有人要问，岂非言过其实？
一点都没有，机床既是工业之母，也是制器之器，更是能够将科学发现最直观地转化为造福人类的设备。
而，美国机床发展的故事实际上始于1630年建立的马萨诸塞湾殖民地的早期，该殖民地是一个致力于大众福祉的共和国。
马萨诸塞州议会（立法机构的名称）为制造业投票提供了大量补贴，共和国的领导人约翰·温思罗普派他的儿子去英国为一家炼铁厂招募熟练劳动力。
小约翰·温思罗普于1643年9月带着人员和设备返回，到1647年索格斯炼铁厂建成。
州议会授予该公司21年的垄断权、所需的土地以及10年的免税期。
授予的条件是该公司必须建立一个完整的炼铁企业，从高炉、锻造炉到轧机和纵切机都要有。
只有在满足马萨诸塞湾的需求之后，该公司才被允许出口铁。
由水车驱动的轧机和纵切机是一种非常大型的机床，它将可锻铁在轧辊之间拉伸，生产出不同厚度的铁棒，从而生产出钉子、铸造家用器具和铁制工具等，是一种非常必要且有价值的商品。
在第一年年底，索格斯炼铁厂每周能生产8吨熟铁，远远超过英国最好的炼铁厂的产量。
从索格斯炼铁厂建立起，美国炼铁业的发展就从未间断。
索格斯的机械师们分散到美国各个殖民地，在培训其他机械师的过程中传播工业生产流程的知识，并建立了数百家新的炼铁厂。
约瑟夫·詹克斯就是一个例子，他是索格斯的一名元老级机械师，设计并制造了拉丝机，还为波士顿制造了一台消防车，这是美国使用的第一台消防车。
他的儿子也叫约瑟夫，也是一名炼铁厂厂主，搬到了纳拉甘西特湾并建立了波塔基特，这是早期工业发展的中心之一。
再下一代的约瑟夫·詹克斯也是一名实业家，成为了罗得岛州的州长。
伦纳德、威尔金森、布朗和格林这些家族也是如此，包括独立战争时期的将领纳撒尼尔·格林，他在罗得岛州的考文垂有一家火炮工厂。
威尔金森家族的一名成员大卫，他试验了蒸汽船，发明了一种滑动车床，并于1797年获得专利。
虽然威尔金森独创了车床，却从中获利甚少。
以至于50年后，国会投票决定给他10,000美元，“以表彰他作为量具和滑动车床原理的发明者为公共服务所带来的利益”。
这个主要以新英格兰为基地的机械师和企业家核心群体，被新生的美国政府利用来测试和建立基于机床的生产体系。
历史教科书中，也常将新英格兰大量机械师的存在归因于多岩石的土壤质量差和劳动力短缺，这“自然地”促使人们从事除农业以外的其他职业，并发明节省劳力的装置。
但这种说法真的对吗？
时至今日，世界上仍然有许多土壤贫瘠且人口密度小的地区，却也并没有出现大量高质量的机械师。
话题扯远了，尽管美国赢得了反抗大英帝国的革命，但在开发自身资源方面仍面临着一场艰苦的战斗。
美国的前“母国”英国，对美国人本杰明·富兰克林为英国工业革命所做的重大贡献毫无感激之情，反而向这个新生国家倾销其制成品，以低于成本的价格抛售。
英国的目的是打压美国的制造业，使现有的制造商破产，重新确立美国对大英帝国的依赖。
英国议会还通过了严格的法律，禁止向其前殖民地进行任何技术转让，并且在港口进行监管，防止熟练的产业工人移民到美国。
然而，一些有进取心的机械师，如以棉纺织业闻名的塞缪尔·斯莱特，通过伪装成普通乡下来的人而成功到达美国。
这种技术隔离的动机不仅仅是为了金钱利益：大英帝国计划通过经济或军事手段重新夺回美国。
1812年战争中尝试了军事手段，1861年又部署了一个代理军事力量——南部邦联。
美国内战中联邦获胜后，英国更多地依赖经济手段和各种形式的腐败手段。
到18世纪90年代中期，美国曾经的盟友、欧洲技术领先的法国，已被英国操纵的恐怖统治所摧毁。
更糟糕的是，新成立的“革命”法国政府对美国进行挑衅，这有可能引发战争。
在这种危险的情况下，约翰·亚当斯总统领导下的联邦政府决定推动一项技术突破。
这一突破以与伊莱·惠特尼签订合同的形式出现，这是当时政府签订的最大的一笔合同。
合同规定，惠特尼要生产1万套“武器装备”，并在28个月内交付，费用为13.4万美元。
在如此短的时间内生产这么多火枪是前所未有的，因为在此之前，所有的枪支都是缓慢而精心手工制造的。
无论私人枪店规模有多大，都绝不可能完成这份合同，而且马萨诸塞州斯普林菲尔德和弗吉尼亚州哈珀斯费里新建的联邦兵工厂一年甚至还不能生产1500件火器。
但是伊莱·惠特尼提议按照一种“新原理”制造武器。
1798年5月，他写信给财政部长奥利弗·沃尔科特说：
“我想承接制造1万到1.5万套武器装备的任务。我深信，适用于这项业务的水力机械将大大减少劳动力，并有助于这种物品的制造。锻造、轧制、漂浮（此处可能是一种加工工艺，如浮法加工等，需根据更详细的背景确定准确含义）、钻孔、研磨、抛光等机器都可以被有效利用。”
在他花费一年时间建造工厂并培训工人之后，惠特尼再次写信给沃尔科特：
“我的主要目标之一是制造工具，以便这些工具自身能够加工工件，并使每个部件都具有恰当的比例，一旦实现这一点，将使整体具有极佳的一致性。”
奥利弗·沃尔科特是亚历山大·汉密尔顿的门生，在乔治·华盛顿执政期间曾在他手下担任财政部长助理。
和汉密尔顿一样，沃尔科特认为政府可以在发展制造业方面发挥关键作用，并且他深信惠特尼能够建立一个基于最先进技术的兵工厂。
伊莱·惠特尼在马萨诸塞州的一个农场长大，他利用业余时间发挥自己相当出色的机械才能，修理小提琴和铁制器具。
在美国独立战争期间，他在父亲的作坊里制作钉子，攒够了钱支付耶鲁大学的学费。在耶鲁，他通过修理学院的科学设备来补充自己的积蓄。
他为了帮助独立战争将领纳撒内尔·格林的遗孀而发明的轧棉机为他赢得了声誉，但没赚到多少钱。
不过，这确实为他提供了设计工厂和培训工人的基本经验。早期对惠特尼事业的支持不仅来自奥利弗·沃尔科特，也来自副总统托马斯·杰斐逊。
虽然杰斐逊将农业社会理想化，但他相信在那个社会中应使用最先进的技术。
在他的蒙蒂塞洛家中，他不仅购买了一台惠特尼的轧棉机，还安装了一台制钉机和一台奥利弗·埃文斯的全自动化面粉磨坊，后来还购买了埃文斯强大的高压蒸汽机。
在1798年政府签订武器制造合同的时候，杰斐逊正在寻找一种方法来实施他在1785 - 1789年担任美国驻法大使期间看到的武器制造工艺。
在法国印第安人战争，法国战败后，法国炮兵总监让·巴蒂斯特·德·格里博瓦尔将军提议用可互换零件制造火枪。
法国三个皇家兵工厂的监察员奥诺雷·勒布朗开发出了一种至少能实现近似可互换性的方法。
1785年8月，杰斐逊写信给约翰·杰伊，要求将这种方法及其可能性告知国会。杰斐逊试图将勒布朗带到美国，但没有成功。
法国科学院的一个委员会证实了勒布朗系统的有效性，但当法国大革命进入英国控制的阶段时，督政府和后来的拿破仑都拒绝了勒布朗的方法。
革命结束后，一些法国军官继续在美国服役，还有一些后来从法国返回，他们是逃离恐怖统治的难民。
其中一位是路易·德·图萨尔少校，他曾在拉法耶特手下服役，1795年美国炮兵与工程师军团成立时加入其中。
图萨尔参与了防御工事的设计，并向同僚军官传授他在法国学到的炮兵和工程原理。
1798年，他还写了一份题为《组建炮兵与工程师学校》的提案，并将其送交战争部长詹姆斯·麦克亨利。
这是基于法国军事和工程经验构建未来西点军校的蓝图。
乔治·华盛顿总统建议图萨尔写一本关于炮兵的书，该书于1809年分三卷出版，名为《美国炮兵手册》。
这部著作成为美国全国各地军事哨所军官以及西点军校学员的标准教科书。
在他的书中，图萨尔强调了武器和军事实践中“一致性和规律性体系”的重要性。与图萨尔共事的一名军官是德西厄斯·沃兹沃思上校，他成为美国第一任军械主任。
在这个职位上，沃兹沃思尽其所能帮助发展机械化生产和零件的可互换性。
当杰斐逊购买了惠特尼的一台轧棉机时，伊莱·惠特尼和托马斯·杰斐逊就成了朋友，两人都对节省劳力的发明充满热情。
惠特尼开始在康涅狄格州纽黑文北部的一条河边建造他的工厂时，他将可互换零件的理念融入到了生产计划中。
但就美国当时的技术水平而言，既得不到敌国英国的帮助，也得不到前盟友法国的援助，惠特尼知道自己面临着一场艰难的战斗。
正如他在给沃尔科特的信中所写的，困难在于“一支好的火枪是一个复杂的机械装置，制造起来很困难，操作起来也很困难，因为其大部分零件的形状与常规几何图形并不相符”。
此外，当时的机器大多是由木头和铁制成的，这些可锻造的物质无法生产出公差极小的零件。
然而，惠特尼在给沃尔科特的信中写道，他的目标是“使不同火枪的相同部件，例如枪机，彼此尽可能相似，就像铜版画的连续印版那样相似”。
首先，惠特尼将生产任务分解成各个组成部分，并训练他的工人一次只执行一项“单一而简单的操作”。
他设计了一系列“夹具和固定装置”，这些装置能在每次操作时将零件和工具固定在相对位置上，这样工具对零件的切割就会准确且一致。
惠特尼不得不雇佣大量非熟练工人，因为精通机械技术的工人通常会在各个作坊间流动。
这种流动倾向有利于传播新的生产技术，但常常让雇主头疼。
惠特尼的非熟练工人往往成长为技艺高超的技工，他表示：“既在制造武器，也在培养军械工人。”
许多非熟练工人晋升为监工，然后成为拥有自己机械车间的企业家，培训其他工人追随他们的脚步。
到1801年1月，惠特尼还没有生产出一支火枪，因为建立新体系花费了数年时间。
政府开始质疑他是否能履行合同，于是惠特尼带上他的公司生产的一些火枪零件前往华盛顿。
在那里，即将卸任的总统约翰·亚当斯、即将上任的总统托马斯·杰斐逊、战争部长、财政部长以及主要的国会议员和军官参加了一场会议，伊莱·惠特尼仅用一把螺丝刀就将各种火枪零件组装在了一起。
这些零件是通过手工锉削来使其匹配的，但他的金属零件、模具、锤子和齿轮的许多公差都被精确到1/30英寸，这在当时已经非常出色了。
直到19世纪末，才达到1/1000英寸的公差精度。
与会者受到了鼓舞，惠特尼继续他的工作。
到那时为止，政府所有私人承包商总共只生产了1000支火枪，而政府订购的数量是32000支。
大多数按照旧手工制作体系生产的承包商都大大落后了，或者已经破产，这凸显了惠特尼新工业技术的必要性。
虽然惠特尼在最初合同签订后的8年才交付全部10000支火枪，但到1812年战争时，他的生产方法已经有了极大的改进，以至于他能够根据一份新合同按时交付15000支高质量的火器。
更重要的是，惠特尼的生产体系被联邦政府应用于斯普林菲尔德和哈珀斯费里的兵工厂。
它被称为“兵工厂实践”，惠特尼及其助手们持续推动着不断改进。
惠特尼的两位盟友是托马斯·杰斐逊和罗伯特·富尔顿。
像富尔顿这样的发明家非常依赖机械工，因为机械工能够设计工具和机床，将他们的发明变为现实。
惠特尼和他的两位朋友都是西点军校军事哲学学会的成员，该学会由本杰明·富兰克林的侄孙乔纳森·威廉姆斯创立。
这个学会是工程师部队记录的存放处，在多个城市举行会议，讨论并传播技术创新。这是“兵工厂实践”的细节传播到美国其他地区的途径之一。
美国政府采取的另一种方式是在与私人企业家签订的合同中要求采用新方法。
1813年，战争部与康涅狄格州的西蒙·诺思签订了一份手枪制造合同，规定“各部件要精确匹配，以至于任何一支手枪的任何一个部件都能安装到其他任何一支手枪上”。
诺思采用了惠特尼的体系，并在1816年设计并制造了一台铣床，这是一种能够切割和塑造平面或曲面铁件的机床。
就在前一年，美国军械部部长德西厄斯·沃兹沃思上校在伊莱·惠特尼位于纽黑文的工厂召集了一次重要会议。
除沃兹沃思外，与会者还包括惠特尼、斯普林菲尔德兵工厂厂长罗斯韦尔·李（他曾是惠特尼工厂的雇员）以及哈珀斯费里兵工厂厂长詹姆斯·斯塔布菲尔德。
经过深入讨论，与会者就标准化武器制造的策略达成一致，不仅要在两座政府兵工厂之间实现标准化，还要在兵工厂与私人承包商之间实现标准化。
斯普林菲尔德兵工厂位于新英格兰机械工坊密集网络之中，将负责制造检验量具，所有部件都将依据特定类型部件的标准量具进行测量。
美国兵工厂将同时作为研究实验室和生产设施，私人承包商将有权获取其研发成果，并获得优厚条件，以便他们改造工坊以满足政府要求。
在这一过程中，美国机械工发明了铣床、磨床和转塔车床等机床，转塔车床上安装有一系列刀具，可旋转至合适位置对加工件进行塑形。
斯普林菲尔德兵工厂厂长罗斯韦尔·李四处奔走，与哈珀斯费里协调，并在私人机械工坊探寻技术改进之处，同时与他们分享新理念。
斯普林菲尔德地区研发出了多款枪管车床，1819年托马斯·布兰查德发明的一款采用了一种追踪金属枪管形状并在木材上复制模型的机制。
布兰查德被带到斯普林菲尔德兵工厂，得到政府补贴，以便完善他的发明并制造出他的机器。
它成为制造枪托的14台机器序列的一部分，几乎使枪支制造中的大部分手工劳动得以消除，并被两座联邦兵工厂采用。
哈珀斯费里的美国兵工厂由乔治·华盛顿总统建于通往美国西北地区的最短路线上，位于正在修建的波托马克运河沿线。
该地区不像斯普林菲尔德兵工厂周边拥有机械工坊基础设施，但靠近首都这一优势使其成为检验拟议创新价值的实验室。
其中一位创新者是缅因州的约翰·H. 霍尔，他提议生产自己发明的后膛装填步枪，而非必须从枪管装填的标准火枪。
霍尔起初在联邦兵工厂内占用场地进行生产，但几年后，他搬到了狭窄半岛对面的雪兰多亚河沿岸自己的步枪厂。
霍尔设计了63种不同的量具来监测产品精度，并发明了“基准点”概念。这是工件上的一个单一参考点，所有其他夹具都据此测量。
霍尔的成本很高，但他得到了乔治·邦福德的支持，邦福德是西点军校毕业生兼工程师，接替德西厄斯·沃兹沃思担任军械部部长一职。
通过妻子，邦福德与政治家、诗人乔尔·巴洛有姻亲关系，邦福德还发明了一门威力强大的火炮，并以巴洛的诗作命名为“哥伦比亚炮”。
巴洛夫妇在罗伯特·富尔顿于法国进行蒸汽船实验期间与他交往密切，因此他们也是渴望看到进一步工业发展的发明家、企业家和机械工圈子的一部分。
霍尔因成本高昂以及遭到厂长斯塔布菲尔德的嫉妒而遭遇强烈反对，斯塔布菲尔德不满霍尔的半自治地位；但每次政府视察队到访霍尔的工厂，都对他的成就印象深刻。
最终，在1827年3月8日，霍尔获得一份政府合同，明确规定他的主要职责是研发机床。
他的薪水翻倍，要每年生产3000支步枪，每生产一支可获1美元专利使用费，该费用并非针对枪支，而是针对他已获专利的“用于切割金属物质”的机器的使用。
此外，霍尔同意改进“业务开展方法”并完善“相关机械”。
霍尔用非常厚重的锻铁和木材制造机器，以弥补机器自身运动或延展性导致的公差变化。
他使用大小型模锻机配合模具压缩和塑造铁块，多年前法国的奥诺雷·勒布朗就曾尝试过这一工艺。
巴洛夫妇在罗伯特・富尔顿于法国进行蒸汽船实验期间与他交往密切，因此他们也是渴望看到进一步工业发展的发明家、企业家和机械工圈子的一部分。
霍尔因成本高昂以及遭到厂长斯塔布菲尔德的嫉妒而遭遇强烈反对，斯塔布菲尔德不满霍尔的半自治地位；但每次政府视察队到访霍尔的工厂，都对他的成就印象深刻。
最终，在 1827 年 3 月 8 日，霍尔获得一份政府合同，明确规定他的主要职责是研发机床。
他的薪水翻倍，要每年生产 3000 支步枪，每生产一支可获 1 美元专利使用费，该费用并非针对枪支，而是针对他已获专利的 “用于切割金属物质” 的机器的使用。
此外，霍尔同意改进 “业务开展方法” 并完善 “相关机械”。
到 19 世纪 30 年代和 40 年代，美国机床开始崭露头角。
1834 年，西蒙・诺思借鉴了约翰・霍尔的量具，这使他能够将自己工厂生产的步枪零部件与美国哈珀斯费里兵工厂生产的零部件互换。
“兵工厂实践” 被那些另谋职业的兵工厂工人推广到其他类型的制造业中，并且在新英格兰的钟表制造厂取得了显著成效。
伊莱・惠特尼于 1825 年去世，同年，他的支持者约翰・亚当斯和托马斯・杰斐逊也相继离世。
不过，他的儿子小伊莱・惠特尼继承了父亲的制造业生意和理念。
1847 年初的一天，小伊莱・惠特尼迎来了塞缪尔・柯尔特的到访，柯尔特设计出了一款六发左轮手枪。
柯尔特是个个性十足的人物，他小时候在 7 月 4 日放烟花时，两次都引发了熊熊大火，闯下大祸，之后他父亲便把他送去给一位驶往印度的船长当学徒。
柯尔特设计出了六发手枪，但技术问题一直困扰着他，为了筹集进一步研究所需的资金，他通过举办笑气效果讲座并邀请观众参与来赚钱。
凭借得克萨斯游骑兵的影响力以及山姆・休斯顿的背书，柯尔特得以获得一份生产一千支左轮手枪的政府合同，可他却没有工厂来生产这些枪。
于是，柯尔特向小伊莱・惠特尼提出了一份不同寻常的合同：柯尔特付钱给惠特尼让其制造枪支，但机器的所有权归柯尔特而非惠特尼。
惠特尼最终接受了这份合同，设计出了机器，并允许柯尔特在枪上打上自己的名字。
柯尔特在这份政府合同上赔了钱，但他把那些机床搬到了康涅狄格州哈特福德的一家工厂里安装起来。
这可能是首次由一家公司为另一家公司建立起一整套机床工厂。
柯尔特的生意逐渐兴旺起来，还在伦敦开设了另一家工厂。
他雇佣并培训了工人，但几年后，困难重重，他不得不关闭工厂。
英国政府的官僚作风太严重，而且工人习惯了中世纪的手工艺体系，往往比较僵化，无法生产出标准产品。
英国有一些出色的机床设计师，但机床本身被视为一种手工艺品，零部件可互换的概念似乎遥不可及，而且对许多人来说也没有必要。
1851 年春天，英国在一座被称为 “水晶宫” 的铁与玻璃建筑里举办了一场世界博览会。
所有国家都受邀展示本国产品，英国自认为是 “世界工厂”，急于展示自己的成就，同时也想看看能从其他国家获取什么，尤其是在它仍奉行分裂或重新征服美国的政策之时。
美国的展品规模很小，却被放置在一个很大的空间里，起初，参观者对其只有轻蔑。
维多利亚女王本人就表示她看不出有什么有趣的东西，当这番言论传开后，一些南方报纸开始对生产部分展品的北方工业发表贬损性评论。
但当博览会的评委们开始测试一些美国的机器和发明时，形势发生了逆转。
麦考密克收割机赢得了理事会奖，固特异的救生艇、奇克林钢琴以及柯尔特左轮手枪都广受赞誉。
佛蒙特州温莎的罗宾斯 & 劳伦斯公司送来了一批夏普斯步枪，这些步枪的零部件完全可互换。
越来越多的英国军官前来参观这个展品，他们对英国陆军军械部施压，最终促成了一个轻武器委员会的成立，该委员会前往美国考察兵工厂的运作体系。
委员会获准参观斯普林菲尔德兵工厂，并观摩了其他一些公司的生产情况。
结果，英国与美国签订合同，为他们的恩菲尔德兵工厂（此前军械师们一直在各自的工作台制造武器）配备 157 台美国机床，其中包括 74 台万能铣床。
此时，美国政府受亲英帝国政策的傀儡所控制，允许国家兵工厂的主管和工人前往英国，在恩菲尔德工作。
恩菲尔德步枪便由此而来。
许多这些美国人直到内战爆发前夕才返回美国。
南方脱离联邦并爆发战争时，亚伯拉罕·林肯总统面临着一项艰巨的任务。
美国北部与英属加拿大接壤，英国情报人员在那里为邦联特工设立安全屋，并策划击败联邦的战略。
几乎所有欧洲的君主都支持邦联，1864年，法国的拿破仑三世还出兵支持马克西米利安大公在墨西哥登基为“皇帝”。
这将为邦联奴隶制帝国向南扩张开辟一条畅通无阻的道路。
由于南方基于奴隶制的文化和经济模式，其工业基础薄弱，但它却妄图利用北方所创造的成果。
1861年4月18日，邦联军占领了位于哈珀斯费里的美国兵工厂，并用马车和铁路将那里的机床、步枪及其他设备运往里士满。
邦联还通过战前在英国购买以及在战争爆发后突破联邦封锁偷运的方式，积攒了40万支恩菲尔德步枪。
这些恩菲尔德步枪是用邦联无法生产的机床制造出来的，而且和大英帝国一样，邦联的领导人憎恶并惧怕孕育出这些机床的那种文化。
林肯总统本人就是一位发明家，他乐意倾听任何有助于联邦迅速赢得战争的技术改进方案。
但他面临着一位军械局长，这位局长固执地纠结于联邦军队当时使用着多种型号、不同口径子弹的火枪和步枪这一情况。
由于补给困难，詹姆斯·W.里普利将军坚决反对研发任何新式武器，无论其多么有用。
林肯与海军方面的沟通障碍相对少一些，他花了很多时间待在华盛顿海军造船厂，观看武器测试并与发明家们交谈。
对于陆军方面，发明家们知道林肯会与他们会面，并试图绕过里普利来推动事务进展。
例如，来自康涅狄格州曼彻斯特的发明家克里斯托弗·斯宾塞，他曾是柯尔特兵工厂的一名工人。
斯宾塞在1860年为一款连发步枪申请了专利，并于1862年将其中一支带到了白宫。
由于众多枪支发明家拜访林肯，他便在白宫后院草坪外的空地上设置了一个简易的步枪射击场。
斯宾塞到访时，他们一同出去对着一块木板射击。
斯宾塞后来回忆说，林肯枪法不错，但在测试步枪的过程中把外套扯破了。
总统则表示斯宾塞不必为此担心，因为他“外套里从来没装过什么值钱的东西可丢”。
林肯成功说服了里普利认可连发步枪的价值，到战争结束时，政府已订购了20万支这种步枪。
对现有及新发明的军备的需求，促使美国的机床供应大幅增长。
内战期间为联邦生产武器的两位机械工着手在美国和欧洲建立一套统一的测量标准和量具，这将稳固确立机床行业生产完全可互换零部件的能力。
其中一位是弗朗西斯·普拉特，他在马萨诸塞州洛厄尔的一位机械师手下完成学徒生涯，最终进入柯尔特兵工厂工作。
两年后，普拉特成为林肯炼铁厂的工头，负责为柯尔特兵工厂设计并生产“林肯铣床”。
这种多功能铣床成为美国领先的机床，可用于生产多种多样的产品。
最终，超过15万台这种铣床被生产出来，并销往美国乃至世界各地。
普拉特在林肯炼铁厂工作期间，安排了一位曾在柯尔特兵工厂共事的工友加入自己的行列。
这位工友就是阿莫斯·惠特尼，他出生于缅因州，是伊莱·惠特尼家族的一个分支成员。
惠特尼此前曾在埃塞克斯机械公司工作，该公司生产棉纺机械、火车机车以及机床。
这两位朋友租了一间小屋子，开始生产林肯铣床，同时仍保留着在炼铁厂的工作。
随着内战爆发，他们转而从事枪支制造，但战后，他们成立了普拉特&惠特尼公司来制造机床。
和许多前人一样，他们从学徒做起，一路成长为熟练工人、工头，最终成为一家公司的合伙人。
普拉特 & 惠特尼公司区别于众多拥有同等优秀员工的其他公司之处，在于其合伙人决定去探究机床设计与测量的基本原理。
到内战时期，机械工们以 1/32 英寸为单位进行测量，但英寸的实际长度仍未确定，而且差异很大，英尺和码的情况亦是如此。
弗朗西斯・普拉特决定确定这些测量单位的实际长度，并投资开展钢材硬化方面的研究。
这样一来，产品不仅能被加工到精确的尺寸，而且其材料也能够保持这一精确的尺寸规格。
产品与产品之间、机床与机床之间的精度保证了能以更低的成本大批量生产真正可互换的零部件。
曾任国务卿的约翰・昆西・亚当斯撰写过一部有关度量衡的重要历史著作；而在包含标准局在内的海岸测量局工作的亚历山大・达拉斯・贝奇，一直致力于协调联邦与各州的度量标准。
普拉特和惠特尼所做的工作对上述成果起到了补充作用，他们设立了一个量具部门，该部门将确立精确尺寸的实用标准英寸作为自身的任务。
这项工作历时数年才完成，所确立的标准精确到百万分之一英寸。
这个项目需要与科学家们展开合作，1879 年便迎来了一个与一位杰出天文学家合作的机会。
威廉・A. 罗杰斯是一位数学家、物理学家兼天文学家，当时在哈佛大学天文台工作。
他负责新架设的 8 英寸子午环，其主要任务是观测赤纬在北纬 50 - 55 度之间的已编目恒星。
这是德国天文学会发起的一个国际项目的一部分，该项目旨在确定天空中所有最亮恒星的精确位置。
1879 年，罗杰斯受美国艺术与科学院派遣前往欧洲，去获取英制码尺和法制米尺的标准件。
普拉特 & 惠特尼公司与罗杰斯及其助手乔治・邦德达成合作协议，共同研发一种能够在误差不超过千分之五十英寸的范围内进行绝对精确测量的机器。
在获取了英制和法制标准件以及美国标准码尺的复制品后，这三者都被极其细致地与罗杰斯为普拉特 & 惠特尼公司制作的复制品进行比对。
为了完成比对工作，这两位科学家研制出了一台大型机器，名为罗杰斯 - 邦德比较仪。
到 1880 年，普拉特 & 惠特尼公司拥有了一套精度达到百万分之一英寸的标准尺，这些标准尺成为了其机床和产品的标准。
到 1885 年，该公司已经研制出了自己的标准测量机，它能够构建并复制公认的长度标准。
尽管现代米制的标准测量已发展到基于氪 - 86 橙红色辐射的波长，而非基于金属尺，但普拉特 & 惠特尼公司为美国机床确立的严格标准确保了它们在全球范围内得以应用。
在美国机床的发展历程中，灵活性一直是个重要因素。
机械工和机床设计师这两种角色常常集于一人之身，他们能够设计出用于制造武器、钟表、铁路设备或其他机器的机床。
像铣床、刨床、钻床等通用机床可用于生产多种不同的产品。
一台用于镗削步枪枪管的机床也能在汽车曲轴上钻孔，以便让润滑油能够到达轴承部位。
因此，那些在内战期间生产武器的公司转而生产缝纫机、打字机或自行车时，并没有遇到什么困难。
林肯在战争期间推行的信贷及工业发展政策为经济的快速增长奠定了基础，这让那些原本以为美国会因这场冲突而一蹶不振的人大为惊讶。
相反，许多欧洲国家纷纷效仿美国的这一体系。
19世纪晚期的机床开始采用电力驱动，而非依靠水力或蒸汽动力。
这一发展的核心人物是托马斯·爱迪生，他位于新泽西州西奥兰治的研究实验室里设有一个大型机床车间。
爱迪生的机床被用于研发他众多发明的原型，随后投入生产。
世纪之交见证了两项相互关联的发明的诞生，它们体现了机床集中使用的特点。
汽车和飞机在早期发展阶段都依赖自行车制造商及其机床。
莱特兄弟在他们的小作坊里既修理又制造自行车，并在飞机研发过程中充分利用了自行车的平衡原理以及材料轻便的优势。
亨利·福特制造的汽车原型部分采用了自行车零部件以及自行车的制造原理。
20世纪初期，飞机制造商和汽车制造商之间有诸多交流与借鉴，第一次世界大战促使几家汽车制造商转产飞机。
亨利·福特十分钦佩托马斯·爱迪生，在其汽车制造生涯的早期就敏锐地察觉到了机床发展所蕴含的意义。
他喜欢在自己位于海兰帕克的工厂装配区巡视，与工人们聊天。
如果有新员工操作机器遇到困难，他会停下来示范如何操作。
之后，他还会说：“这就是制造这些机器的目的——让它们干活。你可不想干活累个半死。回到家后，你得感觉良好才行。”
福特总是在探寻更好的做事方法。
他将流水线引入生产，赞助对钒钢（一种硬度极高的金属）的研究，而且一旦他的员工发现了效率更高的机床，他们就会淘汰所有旧型号的机床。
机床更新换代最典型的例子发生在20世纪20年代中期，当时T型车销量下滑，迫使公司设计新款的A型车，这需要购置4500台新机床。
而且所有汽车制造商每年都会因推出新款汽车而进行设备更新改造，通过不断改变产品来维持销量，这一点广为人知。
由于 20 世纪 30 年代大萧条期间富兰克林・罗斯福总统的政策保住了美国的机床产业基础，美国得以有能力应对欧洲和亚洲日益增长的法西斯威胁，不过仍有许多工作要做。
1939 年 1 月 12 日，总统在向国会发表的咨文中回顾了一战爆发时美国毫无防备的状况，指出当时美国至少花了一年时间才做好战争准备。
甚至，到 1918 年秋，前线的美国军队还在使用法国或英国的火炮及飞机。
罗斯福指出，他此前已警告过国会，“我们必须拥有足够强大的武装力量和防御设施，以抵御针对战略要地及关键设施的突然袭击，这些设施对于确保持续抵抗并最终取得胜利至关重要”。
他还告诫国会，“我们必须对那些关键设施进行合理布局，使其能够立即投入使用，并能迅速扩大规模以满足所有需求，且不会因敌人攻击而面临严重中断的危险”。
除了请求拨款用于军队现代化建设外，罗斯福还告知国会：
“我建议为陆军提供大约 3200 万美元的‘教育订单’资金 —— 换句话说，就是让工业界在紧急情况下能够为那些非商业性质且制造难度大、在采购方面构成所谓‘瓶颈’的军事物品做好批量生产的准备。”
到 8 月初，已成立了一个战争资源委员会，负责与陆军和海军协同制定一项工业动员计划，该计划于 11 月下旬完成。
由于欧洲战争爆发，罗斯福总统在 9 月宣布全国进入有限紧急状态，旨在 “妥善遵守、维护并执行美国的中立政策，同时在和平时期授权范围内加强我国的国防力量”。
1940 年 5 月 26 日，罗斯福就国防问题发表了炉边谈话。
他表示，政府正与工业界合作，决心提高航空业的产能，使其能够达到年产 5 万架飞机的水平。
他还谈到要推动必要的科技突破：“在这个快速机械化战争的时代，我们都必须记住，今天先进、时髦、高效且实用的东西，明天就会变得过时陈旧。即便生产线正在生产飞机，新的飞机设计也已在绘图桌上展开。就在巡洋舰滑下船台之时，改进计划以及提高下一代型号效率的计划已在设计师的蓝图中逐渐成形。”
罗斯福呼应了马萨诸塞湾殖民地政府为索格斯炼铁厂提供信贷的做法，以及美国政府发展机械化机床和可互换零部件的政策，他说道：
“我知道，不能指望私营企业一下子拿出该计划所需的全部资金用于扩建厂房、增加工厂设施以及扩充人员。因此，美国政府随时准备提供必要的资金，助力工厂扩建、新厂设立、雇佣数千名必要的工人、开发数百种所需原材料的新供应源，以及发展物资的快速大规模运输。”
由于罗斯福总统也深知公共福利的理念，他指出美国人必须确保：
“在我们所做的一切事情中，过去这些年所取得的重大社会成果不会遭到破坏或取消。我们在广泛的战线上对导致我们社会脆弱的社会和经济不平等及弊端发起了攻势。如今，不应让那些企图利用当下军事防御需求来破坏这一成果的人通过两面夹击的手段使其毁于一旦”。
罗斯福总统设立了国防委员会和国防理事会，并任命通用汽车公司总裁、曾在福特汽车公司担任高管的威廉・S・克努森担任生产管理办公室主任。
亨利・福特有着强烈的和平主义倾向，还曾在奉行孤立主义的 “美国优先委员会” 短暂任职。
他虽不情愿，但还是建造了庞大的威洛伦飞机工厂，该厂既生产飞机，也生产为飞机提供动力的普拉特 & 惠特尼发动机。
1940 年 12 月 29 日，罗斯福总统再次通过广播向全国发表讲话。
在此前的几个月里，他穿梭于全国各地，视察工业厂房的筹备情况，这些厂房正在生产物资，以支援英国和希腊对抗轴心国的斗争，同时也在为即将到来的美国本土遭受的攻击做准备。
10 月 30 日，他视察了位于斯普林菲尔德的美国兵工厂以及位于康涅狄格州哈特福德的普拉特 & 惠特尼工厂。
在谈到全国各行业正在进行的设备更新改造时，罗斯福表示：
“美国工业界的创造力在解决生产问题方面举世无双，如今已被号召起来发挥其资源和才能。手表制造商、农具制造商、莱诺铸排机制造商、收银机制造商、汽车制造商、缝纫机制造商、割草机制造商以及火车机车制造商现在都在生产引信、炸弹包装箱、望远镜支架、炮弹、手枪和坦克。”
有像亨利・J・凯泽这样的实业家，他们被称为 “全力以赴者”，乐于扩大产能以抗击法西斯。
然而，也有其他人对扩大产能态度冷淡，担心战争结束后会面临产能闲置的问题。罗斯福总统针对这一问题指出：
“我们的国防努力绝不能因那些担心工厂产能过剩后果的人而受阻。当下国防努力失败可能带来的后果更令人担忧。在满足当前国防需求之后，妥善处理国家和平时期的需求将需要所有新增的生产能力 —— 甚至更多。”
在广播讲话接近尾声时，罗斯福发表了他那著名的言论：
“我们必须成为民主国家的伟大兵工厂。对我们而言，这是一场与战争本身同样严峻的紧急情况。我们必须以如同身处战争时一样的决心、紧迫感、爱国主义精神和牺牲精神投入到我们的任务中去。”
“……”
“……”
“……”
“我们建设得很好。我们仍在继续努力，将自由社会以及自由且富有成效的经济体系的福祉带给这片土地上的每一个家庭。这就是美国的承诺。”
“这是我们必须继续建设的 —— 这是我们必须继续捍卫的。”
“这是我们这一代人，你我这一代人的任务。但我们建设和捍卫的不仅仅是为了我们这一代人。我们捍卫先辈们奠定的基础。我们为尚未出世的后代建设生活。我们捍卫并建设一种生活方式，这不只是为了美国，也是为了全人类。我们肩负着崇高的责任，一项高尚的任务。”
“……”
