钣金件数字化制造技术典型应用实例

第一篇：钣金件数字化制造技术典型应用实例

钣金件数字化制造技术典型应用实例

钣金件是构成航空航天等产品外形、结构和内装的主要零件。以飞机产品为例，三代机与二代机对比，钣金件总

零件减少，但其数量比例并未减少，约占飞机零件数量的50%。在航空航天产品研制中，大型整体壁板、曲线弯

边框肋零件、导弹加强框等复杂钣金件精密成形是关键性技术之一。基于数字化技术发展精密成形是世界各国在

钣金成形技术发展趋势方面一致的认识。本课题首先描述了钣金零件制造技术的发展需求和数字化制造技术基础，分析了钣金数字化制造技术的核心，最后介绍了典型应用实例。

航空航天产品对钣金件制造技术的要求

随着航空航天产品的发展，对钣金零件的表面质量、形状精度、成形过程稳定性、成形后性能、产品合格率

等的要求日益提高。新型飞机气动外形要求更严、寿命要求长，钣金件不许敲击成形，对钣金件的要求不只是贴

合，而且要有稳定的质量和性能状态，飞机机翼外形相对理论外形的偏差一般要小于0.5，不平滑度小于

0.05~0.15，钣金件弯边高度的精度要求是H+0.2-0.1。而靠样板等模拟量协调制造的工装外形误差往往达 0.2~0.3mm，局部甚至高达0.5mm，要提升钣金成形技术水平，钣金件制造的数字化是必然选择。

与其他加工制造方法相比，钣金制造数字化有着更为复杂的技术难题。首先，钣金件外形复杂、薄板料，制

造过程包括下料、成形等多个工序，其数字化定义不仅包括零件本身的定义，更包括工序件的定义和优化。为达

到精密成形，如何在考虑塑性变形特点、成形回弹等因素的基础上进行毛坯定义、成形工艺数模定义，如何解决

钣金件制造中模具型面的传递与控制等问题变得十分复杂。其次，钣金件成形是塑性变形过程，由于物理上的非

线性所带来的不唯一性、不可逆性等引起的工艺上的不确定性，在影响钣金成形质量和生产效率的诸多因素中，能够完全定量把握的并不多。第三，钣金成形过程是一次性的，在较短时间内完成成形过程。成形过程中需控制 的主要是成形力、温度等工艺过程参数，而非坐标等几何参数，控制难度更大。由于材料性能的不稳定性和随机

性，使工艺参数设计和成形过程精确控制十分困难。因此，需从成形工艺设计、制造模型定义、模具型面控制与

设计、工艺过程模拟与综合优化等方面展开研究，形成实现复杂钣金件精密成形的数字化制造整体解决方案。

钣金数字化制造技术基础

钣金件数字化制造是在考虑塑性变形特点、成形质量要求等因素基础上，以数字化技术为手段，通过合理的

制造模型数字化定义、模具数字化设计制造、优化的加工工艺参数及成形过程精确控制，使零件成形后不需要加

工或仅需少量加工就可满足质量要求，其过程见图1。

钣金件数字化制造技术基础包括以下方面。

（1）钣金件工艺数字化设计技术：以钣金件制造模型信息为依据，完成制造指令设计、工艺参数计算，生成

钣金车间加工零件的生产性工艺文件。通过对钣金材料性能数据、典型流程、工艺参数等工艺知识进行积累，把

大量经验和试验数据转化为企业内共享知识，通过知识重用技术在钣金制造过程中从知识库中提取合适知识用于

钣金成形工艺设计，提高钣金工艺设计效率和成形质量。

（2）钣金件制造模型定义技术：钣金零件从毛坯到成品零件的成形过程由多个工序组成，下料工序的毛坯和

排样模型、成形工序的工件模型和回弹修正模型等共同构成了制造模型。制造模型的精确定义是进行成形工艺过

程和模具设计的基本依据，控制着零件精密成形过程。对钣金零件，需考虑零件材料、变形特性等因素，建立毛

坯和工艺模型的专用计算工具，为工装设计、工艺参数设计、数控编程等提供数据源，以满足零件精密成形的需 要。

（3）钣金件成形模具设计与制造技术：钣金零件刚度小，橡皮囊液压成形、蒙皮拉形、型材拉弯、导管弯曲、冲压成形等成形工艺，必须用体现零件尺寸和形状的成形模具来制造，以保证其形状和尺寸的准确度。难点在

于为了避免成形缺陷（回弹、起皱、破裂等），实现精密成形，模具形状与最终零件形状并不相同。以制造模型

为依据，运用数值模拟等技术手段建立模具型面和尺寸修正的综合优化技术，保证精密成形。

（4）钣金件成形数控编程与设备控制技术：钣金数控成形设备已得到广泛应用，一些重点钣金成形设备均采

用了数控化，如数控下料铣、数控拉形机、数控弯管机、数控拉弯机、数控喷丸机等。钣金成形设备的数控化使

生产效率、精度和产品适应性较手工成形大为提高。对蒙皮拉形、喷丸成形、数控拉弯等设备，需要控制的主要

是成形力、时间等工艺过程参数，传统上采用经过多次试验的“录返式”方法得到控制程序，无法适应提高加工

效率和质量的要求。通过解析各类设备控制程序文件的格式，开发根据工艺参数自动生成数控指令的工具，实现

数控编程的自动化和设备的精确控制。

钣金件数字化制造技术核心

钣金件数字化制造过程中，各种信息均以数字形式表达和存储，通过网络在钣金制造的工艺、生产等各业务

部门内传递和交换。从以传统的模拟量为载体向以数字量为载体的制造模式的变革，核心在于2个方面：一方面是

面向工艺链数字化定义制造模型，作为工艺、工装设计和数控代码生成的依据；另一方面是对工艺知识进行建库

和使用，作为信息定义的支撑，从而建立以数字量定义、传递与控制为主的技术体系。

1基于制造模型的数字量传递与控制

在钣金件设计模型向最终零件的移形过程中，由于成形过程中材料性能的影响以及回弹等因素，成形钣金件 的模具形状与设计的零件最终形状存在一定偏差，而不是设计模型的简单传递。制造模型与设计模型是同一对象 的2个不同部分，适用于2个不同阶段。在基于模拟量传递为主的钣金件制造模式中，钣金件制造工艺过程各环节 的几何形状没有严密的数字定义，零件制造准确度难以提高。钣金件设计模型准确描述了最终形状和尺寸，但未

考虑钣金件工艺过程的中间状态，无法解决设计信息向制造延拓的矛盾。确定工序顺序和内容后，制造模型是考

虑工艺因素，把传统制造模式中以模拟量作为载体的零件形状和尺寸信息采用如图2所示，基于制造模型的数字量传递与控制是通过面向工艺过程定义工件模型和工艺模型——移形到工艺装备——生

成数控程序——以数字量传递至数控设备这样一个并行数字化制造过程，其实质在于毛坯组合排样模型、成形工

艺模型等下料、成形、检验各控形节点中的CAD几何模型直接用于成形模具设计、检验工装设计、制造指令设计、工艺参数设计、数控加工等环节；基于工装的数字化模型，能在样板制造、模具制造中始终保持给定的公差；

考虑如图2所示，基于制造模型的数字量传递与控制是通过面向工艺过程定义工件模型和工艺模型——移形到工艺

装备——生成数控程序——以数字量传递至数控设备这样一个并行数字化制造过程，其实质在于毛坯组合排样模

型、成形工艺模型等下料、成形、检验各控形节点中的CAD几何模型直接用于成形模具设计、检验工装设计、制

造指令设计、工艺参数设计、数控加工等环节；基于工装的数字化模型，能在样板制造、模具制造中始终保持给

定的公差；考虑回弹等因素直接修正后进行模具设计；这就消除了从检验标准装备到工作装备再到零件的模拟量

传递的若干中间环节引起的误差，减少了人为不确定因素的影响，改变了反复试错的制造方式，从而实现精密、快速和低成本的制造。

2基于工艺知识的钣金件工艺过程设计

钣金件及其成形工艺的种类繁多、成形过程的多因素性决定了钣金件制造依赖于在长期实践中积累的经验知

识，钣金件工艺过程设计是知识需求密集的过程。在钣金数字化制造中，除了使用CAx系统辅助设计工作之外，同时还需要钣金制造知识的支持。对已有知识的重用包括知识建库和知识使用2个基本的过程。如图3所示，基于知识的钣金制造要素定义是对钣金制造领域知识进行建库存储，在钣金件数字化制造过程中，应用系统

根据钣金零件信息从知识库中检索已有知识而使知识重现，形成问题的解，同时创建的新知识不断更新到知识库 中。

在对企业钣金工艺设计大量调研的基础上，对钣金工艺知识进行分类形成型谱图，对基本类型知识进一步分

解为信息后建立钣金工艺知识库框架；对知识采集和入库，首先定义钣金工艺领域术语，在此基础上创建制造指

令知识、各种成形工艺参数设计知识、成形模具设计知识等内容。采用基Web的架构对知识进行管理，分布式环

境便于工艺人员查阅、选用、修正和不断积累。

典型应用案例

1框肋零件橡皮囊液压成形

框肋零件是飞机机体骨架中的组件，担负着确定飞机外形和承受气动载荷的双重任务。框肋零件的结构要素

包括腹板、弯边、加强窝、加强槽、减轻孔、下陷等。弯边按几何形状分为直线弯边、凸曲线弯边、凹曲线弯边，有气动外形要求的零件弯边有较严格的精度要求。

采用基于制造模型的数字量传递方法，橡皮囊液压成形模具外形的设计（见图4）依赖于制造模型中的成形工

艺模型而不是直接依赖零件原始数模。成形工艺模型考虑了零件的回弹等因素，给出修正方案及修正参考值，对

型面和尺寸进行了合理的预修正。通过对框肋零件回弹修正设计知识的整理和存储，建立框肋零件回弹修正模型

设计知识库，支持框肋零件回弹量的预测。以制造模型为框肋零件橡皮囊液压成形工艺过程的数据源，改变了反

复试错的制造方式，简化了模具设计的工作，减少了人为不确定因素的影响，提高了模具设计的效率，同时可保

证零件成形后的精度，提高零件制造的质量，实现零件的精密、快速和低成本的制造。

2型材拉弯成形

航空航天产品结构中型材零件有框、肋梁的缘条和长桁零件等，是构成产品骨架的主要结构件。以导弹加强

框为例，该类零件是导弹横向承力元件，除了维持弹身外形，其主要的功用是承受弹身的横向集中载荷，由于导 弹产品对零件强度的要求使得零件壁厚、材料硬度大，难于成形。通过发展拉弯过程精确成形与智能控制技术，建立数字化拉弯系统，如图5所示。

根据拉弯毛料的材料特性、几何形状、模具外形尺寸、机床工作参数、加载方式、摩擦润滑情况，结合塑性

力学与工艺参数设计知识库，计算拉弯工艺参数，根据计算参数自动生成数控加工程序，用以控制数控拉弯机成

形过程，该技术已将回弹角控制精度由1.2°提高至0.2°，实现型材零件精密成形。

结束语

数字化是现代制造技术发展的核心。航空航天产品钣金件种类繁多、结构复杂，既具有共同的生产特性，又

具有各自的工艺特点，制造模型和工艺知识是钣金件数字化制造的核心所在。由于钣金工艺的特点其实现数字化 的难点，钣金精密制造技术发展需要从基础研究、应用研究、成果工程化这样一个过程紧密衔接，经过长时间的

自主研究和工程化过程，绝非引入几套设备、软件就可以形成实现精密成形的钣金件数字化制造技术能力。近年 来，国内在国防基础科研、民机专项等项目支持下，结合型号产品的研制，已突破了多项关键技术，为我国全面

掌握精密成形技术奠定了基础。

数字量表达和定义，是工艺资源设计和工艺过程进一步设计的依据。其作用包括用于工艺装备设计、工艺参 数和数控程序设计。

第二篇：“数字化社区”功能设计及典型应用

摘要:“数字化社区”是政府为了更好地为社会公众提供便利的服务,运用各种信息技术和手段,在社区范围内为政府、居委会、居民和包括企业在内的各种组织和机构,搭建互动网络平台,建立沟通服务渠道,从而使管理更加高效,服务更加优质,最终使居民满意。

关键词:数字化社区;一键通;呼叫中心;vpn

随着城市社区化建设的日益深入,以及居民对社区事务的日益关注,面对常住人口、下岗职工、老龄工作等各种问题,各社区原有的管理方式已很难适应形势发展的需要。为此,迫切需要一套高效的社区综合管理服务系统。同时,数字化社区是电子政务功能的延伸和拓展,是电子政务的落脚点,是以人为本的具体体现,完成了政府的行政管理职责。数字化社区是社会公众共享信息化发展成果的最直接体现,也是提高国民信息化应用水平,提升信息能力的有效平台,更是直接服务于人民群众的窗口。

一、数字化社区功能设计

1.公共服务版块

面向全社会开放,居民、服务企业均可通过该版块了解各自所需求的服务信息和平台运行的实时状况。注册居民可通过该版块寻求相关服务信息,注册服务企业也可利用该版块发送服务信息,居民可通过其来查询为其服务的企业和员工的所有详细资料,企业性质、规模、员工姓名照片及工号等多项信息来保证即将为其服务的工作人员的合法性,从根本上杜绝服务诈骗情况的发生;并可通过平台了解有哪些优秀服务企业和被通报批评的服务差的企业,为其所享受的服务把关设卡。同时,服务企业也可利用平台宣传其企业形象,接受社会公众监督,公布其服务项目信息及相关优惠措施。建立企业人员自身数据库供居民来比对服务人员素质及服务技能水平。

2.服务审核监督版块

主要面对平台运营部门和市有关职能部门。中心管理人员可通过该版块审核居民、服务企业提供的各种服务信息,筛查不合格的信息和不友好的言论,防止在公众服务平台上出现非法信息来误导公众造成不良影响,针对超出中心管理人员权限的违法信息,可通过该版块提交给有关职能部门进行处理;职能部门也可利用自己的权限发布有关规定和通知,可浏览整个平台信息处理过程,如其发现有害信息,也可通过平台专设通道向中心提出协查通报,进行相应处理。

3.服务管理版块

二、数字化社区典型应用

1.设计目标

改善社区基层职能机构的工作环境;增强各级政府业务部门管理和服务的能力,推广统一的社区业务规范;形成统一的社区基础信息数据库、数字城市的信息化枢纽,为社区职能转变和效益实现提供了坚实基础。

2.应用管理模式

考虑到社区的信息化程度和网络的负载能力及数据的安全性,系统本身数据分布采用“集中式为主,分布式为辅”,即数据集中存放在中心的数据库服务器上,但社区根据网络条件允许设置本地数据库,采用三层结构体系和数据库集中管理的设计思想。

3.“数字化社区”建设的内容

某区“数字化社区”的建设是由区、街道、社区三级分布式系统构成的统一“数字化社区”平台。该平台由社区综合服务网站、社区服务专线和社区服务管理系统组成。集中突出了便民、利民、安民、乐民的服务理念,整合和优化社区内各类资源,进而为社区居民提供优质、简便、快捷、高效、经济、安全的星级服务。

(1)社区综合服务网站

①统一社区信息资源标准规范。应用先进的管理方法把分散在各街道、社区居委会密切相关的社区服务信息有效地联系起来,经过优化与重组,构造完整合理、规范统一的社区服务信息资源管理体系,并能与其他电子政务业务系统规范协调一致。

②完善可行的社区服务网站资源管理体系。在完善的统一信息门户、数据管理中心的架构内,共享丰富持续的社区信息资源,并实现有效的管理;实现社区内部办公信息资源共享,推进政务公开,加快政府信息资源开发利用。

③以统一的信息发布平台为核心,建立分布式的信息发布管理机制。网站内容由内容管理发布系统进行发布,实行分布式管理的方法,通过对系统管理进行安全的权限设置,不同用户可根据不同的权限对网站内容进行有效地管理,方便开展网上应用,也便于以后业务的扩展。网站功能有服务资源信息发布、服务申请、用户登录、论坛、服务流程、状态公示、全面咨询等。

(2)社区服务专线

社区服务专线具备所需的几乎全部呼叫处理应用功能,如:模拟中继、数字中继(一号和七号信令)、internet接入;自动语音导航、自动语音应答、人工坐席服务、多媒体坐席服务、语音合成、传真、语音的录放等,交换能力强劲,功能齐备。通信公司可以提供坐席出租的方式,采用预先制定的呼叫号码,提供最专业的24小时语音服务,可以节省了大量的人力和财力。

(3)社区服务管理系统

我国城市现行的城区管理体制,是以区、街道、社区三个层次组成的,以行政管理为主的体制;与其相伴生的还有一个属于条条管理的独立板块,即隶属于不同行业和系统的驻城区的各类企事业单位,它们与城区块块基本上不发生横向联系,由各条条直接管理到每一个基层单位和人员。这样一种与计划经济相适应的城区管理体制和社会构成模式,随着改革开放的深入和城市化进程的加快,越来越不适应新的形势发展要求,一系列尖锐而复杂的矛盾逐步暴露出来:

其一,城市单位的社会职能外移,原有的城区管理体制和功能难以承接。

其二,城市社会人口结构性变化加剧,实行管理和维护稳定的难度增大。主要表现在:体制外人员和流动人口不断地、大量地、长期地增加;城市人口开始呈现老龄化;下岗、失业人员的出现,复杂因素增多;社区治安问题日益突出;城市贫困人群随着经济体制改革和产业结构调整仍处于增长的趋势。

其三,城市管理任务日益繁重,自上而下的行政管理机制面临严峻挑战。

其四,经济结构的调整和居民生活质量提高的需求,为城市社区建设和管理赋予了新的使命。

随着改革的深化和居民对社区事务的日益关注,社区原有的管理方式很难适应形势发展的需要。面对外来流动人口、出租屋、计划生育、基层党建、下岗失业、老龄工作、社会治安、社区环境卫生、文体教育等各种问题,社区管理机构在管理和服务上都力不从心,存在着职责权利不统一、职责任务不明确、管辖范围不明确、人员老化、工作条件差等问题,而且上级政府机关与基层接触少,交流不够,基层上报的数据需要进行二次录入和手工统计,如此重复操作严重影响了社区管理的日常工作效率,为此,迫切需要开发一套高效的社区居委会管理信息系统,提高各级社区管理职能部门的工作效率,进一步推进社区建设。

①系统建设功能采用区、办事处和居委会分布式三级系统。功能为:系统采用方便快捷的全面基于b/s结构的维护方式,对系统日常的运行、维护和信息内容的采集、发布、更新、统计、信息审核、安全等进行统一管理。系统提供统一的基于电子证书技术的安全管理通道,各级管理员可以方便对系统各项内容进行管理。

②报表管理模块包括:社区基本情况、家庭与人口、社区党建、社区其他、自定义报表和自定义报表管理。

③系统管理模块包括:系统配置、用户管理、数据管理、个人管理、日志管理、角色设定。

(4)一键通报警系统

“数字化社区”主要服务社区居民,当代社会逐步进入老龄化时代,老年人口数量增加,“空巢”老人的数量更是逐渐增多,如何解决老年人以及社会弱势群体的求助问题是社会非常关注的问题。“一键通”报警功能正好解决了这一问题,给老年人以及社会弱势群体在遇到紧急情况时寻求帮助提供了条件。

一键通报警平台可以与小区物业、社区服务中心或者110/120平台相结合,从而实现信息的及时传递与受理。

4.网络建设

随着“电子政务”建设的进一步深入,政府信息化建设重点变化明显,电子政务业务系统的受重视程度继续加强;办公自动化、信息安全和政府门户网站建设的受重视程度显著加强。

(1)需求分析:根据某区政府现有的网络状况和实际情况,网络建设之后达到以下几个目标:

区政府、街道和社区之间能够相互访问;政府内网和外网必须隔离,以保障含有国家机密的信息;区政府网站公众可以访问;网络具有可扩展性,考虑用户及应用增加时网络的承受能力。

(2)解决方案:基于以上的几个目标,建议某区政府网络建设分为内网和外网建设。内网通过宽带vpn组网方式实现,外网通过宽带adsl或光纤方式解决。

(3)内网建设:利用现在比较成熟的adsl宽带网平台,搭建vpn专用网络,实现区政府对各街道、社区的联网,保证组网的安全性,同时具有高带宽、可延伸等特点。方案如下:

②在区政府中心机房和各街道、社区分点提供以太网接口,可直接连接路由器或交换机。

③各用户端ip地址可采用用户私网地址,由用户自行分配,组网灵活。

④利用adsl宽带网平台实现adsl-vpn专网,是在osi模型的第二层实现的,保证组网的高安全性。

(4)外网建设:通过通信公司稳定的城域网以及adsl宽带网平台,实现社区居民能够通过internet访问区政府网站的目的。方案如下:

①区信息中心需要单独建设一条光缆连接互联网,带宽10m,用于区政府网站发布和其他对外应用服务,同时也保证社区综合服务网站的相应速度。

②街道采用宽带adsl拨号方式接入,带宽2m,用于各街道互联网应用及触摸屏使用等方面。

③建有社区多媒体教育中心的社区采用光纤方式接入,带宽10m,其他社区采用宽度adsl拨号方式接入,带宽2m,用于各社区对公众提供网络服务。

第三篇：汽车典型零件制造技术

四川航天职业技术学院

专 业: 汽车典型零件制造技术 班 级: 13级 姓 名: 刘湾 学 号: 201316021032

2016 年 4 月 7 日

二、铣削与镗削

三、钻削、铰削和扩孔

四、磨削

五、齿形加工

任务二汽车制造中的机械加工工艺

一、机械加工工艺规程的设计

二、工件的定位与基准

三、机械加工工艺路线的制订

四、加工余量、工序尺寸及其公差的确定

五、尺寸链的原理与应用

项目三汽车轴套类零件的加工

任务一汽车曲轴的加工

一、汽车曲轴的结构特点及材料

二、曲轴加工的技术要求

三、曲轴加工分析与工艺过程

通过本课程的学习可以使学生加深对汽车零件制造的了解和学习，有助于将来从事本行业的发展。

第四篇：关于PCR技术及其应用实例和前景

PCR技术及其应用实例和前景

检验0905郭媛媛

PCR是我们研究 分子生物学的重要方法和工具，随着医学科技的不断发展，这种技术越来越被人们看重，越来越多的应用到我们的科技研究之中，作为医学检验工作者，这种技术也是我们必须掌握的从这篇文章中让我们了解一下它在实践之中的前景。

摘要：PCR(ploymerse chain reaction)技术[1]，即聚合酶链反应技术，又称基因体外扩增技术或和核酸体外扩增技术，利用两种与相反链杂交并利用附着于目标DNA两端的寡核苷酸引物在高温(95°C)使目标DNA片断的DNA双链变性，分解为单链，在较低温度(37-63°C)与引物退火，然后变温到72°C左右。在耐高温DNA聚合物酶的作用下引物被沿样板DNA单链延伸合成互补链，然后有变性→退火→延伸反复进行。引物大大过量，dNTP过量，酶在高温中是较稳定的，这样经过几十个循环，目标DNA片断就按2的n次方递增，用此法可以从mRNA中，cDNA库中扩出目标基因。总之，生物体内核酸的复制是半保留复制，PCR技术就是在体外对此进行复制模拟。

关键词：PCR技术；DNA；应用；工程效益扩大 1 引言

人类利用微生物的实践具有悠久的历史，公元前，人类就已经利用天然的微生物（酶）生产奶酪和酒。进入工业革命时代，人们开始对天然微生物进行筛选和诱变，生产某些简单的代谢产物，氨基酸，维生素和抗生素。

20世纪60年代至今，随着人类虽微生物认识的加深，DNA重组技术的出现，发酵技术的提高：更多的微生物可产生各种各样的抗生素，应用于医学微生物学(Medical Microbiology)中；更多微生物被发现可产生促生物质，有利于人和动植物的生长，对农业科学(Agriculture)有着极重要的支持；还有些微生物的代谢产物是重要的化工原料，加速了化工产业(Chemical Industry)的完善；再有些微生物被广泛应用于法医鉴定(Forenic)、医学(Medical Science)、环境监测(Environment Supervise)分子克隆(Member Clone)、序列分析(Alignment Analysis)、考古研究(Archaeology Search)等重要学科，具有广泛的应用前景，这就是我要介绍的PCR技术。2 PCR技术原理

下面我通过摘录了一个实验[2]，来介绍一下PCR技术的过程及其原理(至于它详细的实验过程和方法详见参考文献)。.在94°C高温下双链变性，分离出DNA单链的模板，然后降温(55°C)，然添加的与DNA单链配对，紧接着温度升高(72°C)，在DNA聚合酶的作用下，脱氧核苷三磷酸开始渗入，并从引物的结合端开始，按5ˊ-3ˊ方向延伸，合成出新生的DNA互补链，这一过程称为一循环，然后重复该循环，模板DNA被大量复制。

在此，我要特别强调几点注意事项，这也是这个实验设计者提醒我们需要注意的地方：

(1)在配置PCR反映体系的过程中，Taq酶应在加入dNTP混合物后加入，因为有些酶的3ˊ-5ˊ的外切酶反应较强，反映体系如果不含dNTP，反应体系中的引物可能被分解。

(2)非特异性扩增产物，可能是模板有与引物同源性高的其他位点，其次是复性温度太低，适当提高复性温度就可以解决这些问题。

以上实验可清楚明了地向我们展示PCR技术的原理。3 PCR技术分类

PCR技术自从1985年由Millus创立后，经历了20年的飞速发展，是传统微生物学与现代基因学之间的完美结晶，已成为当今世界上不可或缺的一项重要的微生物应用技术，下面我将介绍几种常用的PCR技术[3] 3.1反转录PCR 反转录PCR(reverse transcription PCR, RT-PCR)即以RNA分子为模板的扩增技术，主要用于克隆cDNA、检测RNA病毒、合成cDNA探针机构建RNA高效转录系统。3.2定量PCR 定量PCR(quantitative PCR)的基本原理是。假定其反应产物的数量同反映混合物中起始模板的mRNA或DNA的量成正比，因此通过琼脂糖电泳样品条带得比较，便可以确定两种PCR产物之间的数量关系。另外定量PCR还有广义和狭义之分[4]，在此就不详细介绍了。3.3实时荧光定量PCR 所谓实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR)技术，是指在PCR反应体系中加入荧光基团，利用映光信号积累实时监测整个PCR进程，最后通过校正曲线对未知模板进行定量分析的方法。该技术不仅实现了PCR从定性到定量的飞跃，还具有特异性更强、有效解决了PCR污染问题、自动化程度高等特点，目前已得到广泛应用。3.4重组PCR 重组PCR(recombinant PCR RP-PCR)是指用PCR法在DNA片段上进行点突变，即扩增产物中含有域模板序列不同的碱基。利用重组PCR可造成DNA片段的碱基插入或缺失，从而研究目的基因片段的功能。3.5反向PCR 反向PCR(inverse PCR IP-CR)是对一个已知的DNA片断序列两侧的未知序列进行扩增和研究的技术。3.6多重PCR 多重PCR(multiplex PCR)即在同一反应体系中加入多对引物，扩增同一模板的几个区域。多重PCR可同时检测多个突变位点或病原生物，有利于遗传病和感染性疾病的诊断。3.7不对称PCR 不对称PCR(asymmetric PCR)即在扩增体系中加入不同浓度的引物，而得到单链DNA产物。

另外还有几种新型的、最近兴起的PCR技术[5]，虽不十分成熟，但发展前景十分广阔。它们包括： 3.8原位PCR 原位PCR是指对组织细胞中特异DNA或RNA进行PCR扩增，然后再用原位PCR进行扩增，然后再用原位杂交对扩增产物进行定量分析的一种方法。目前有报道[6]用这种方法可检测出组织细胞中的人乳头瘤病毒、艾滋病毒、结核杆菌等。3.9巢式PCR 巢式PCR比常规PCR灵敏度大大提高，同时第二次扩增又可鉴定第一次扩增产物的特异性。所以这种方法用于临床检验，目前血清中丙型肝炎的监测多用这种方法。

4.PCR技术应用实例

PCR技术自从建立以来，由于其敏感、高效、操作简便，在分子生物学研究、临床医学和其他很多领域中得到4.1分子生物学理论研究[7] 如：制备cDNA文库与筛选，要较多的组织。但如果用PCR技甚至几个细胞就可以构建cDNA高了工作效率。

再如：DNA测序、检测突变碱基、基因重组与融合、用简并引物法扩增未知序列，无不是PCR技术在分子生物学中的应用。4.2临床医学[8]

如：病原体诊断，利用PCR技术可以检测标本中的病毒、细菌、支原体，直至寄生虫等病原生物，标本可以是组织、血液、细胞、分泌物、排泄物等。以后还发展了遗传病基因的诊断、组织器官移植的配型选择、肿瘤的诊断转移和确定、法医学和其他临床医学领域。4.3考古学[9]

由于PCR技术对基因组的完整性要求不高，因而对分子考古学极为有帮助，科判定生物种类间的亲缘关系、进化途径等。

如：1997年德国慕尼黑大学动物研究所科学家宣称[10]，他们对欧洲原始人——欧洲尼安德特人化石中的基因残余物进行分析，结果表示著名的欧洲原始人尼安德特人不是欧洲现代人的祖先，这一结果又得到了英国、俄罗斯和瑞典科学家的进一步证实，为现代人的起源提供了新的论据。4.4 其他领域

PCR技术还在动植物研究领域、组织和群体生物学等领域已得到了广泛的应用[11]。5.前景与总结

结合对以上PCR技术的了解，我认为PCR技术可以加快实现它的工程化，效

既费钱费时，又需术，只要很少组织文库，并且大大提了广泛应用。益化，如：应用在现代环境工程污水处理工程的微生物载体研究上[12]，PCR技术暂时只是致力于理论方面和研究方面，它并没有像其他微生物技术那样给人类社会带来大规模的经济效益，假如可以实现这一设想，那么不但PCR技术本身可以得到更加快速的发展，而且我们还可以促进经济的发展。

比如说：在传统的生物发酵技术上可以结合PCR技术，利用DNA在体外的复制和杂交，并实现表达，可以实现基因工程的超远缘杂交的物种突破难进行的问题；再比如：可以通过PCR技术实现核酸杂交技术，核酸杂交法比抗原捕获特异、敏感，但半衰期短，放射性污染不易处理，显影时间长等缺点，目前国内外常用的生物素检测标本中致癌物质[13]。

另外，还有很多微生物的PCR技术在工程上的应用，这里就不一一列举了。关键是怎样扩大在工程上的应用，以扩大经济效益。这是PCR技术的关键。

PCR技术运用传统生物技术结合近代基因工程原理，包含反转录PCR技术、定量PCR技术、实时荧光定量PCR技术、重组PCR技术、反向PCR技术、多重PCR技术、不对称PCR技术等多种传统PCR技术和原位PCR技术、巢式PCR技术等一系列新兴PCR技术。最新的进展如[14]：结核杆菌诊断PCR；病毒学PCR技术；HIV感染PCR；检测人COX病；DMS/BMD基因；地中海贫血PCR；血友病A基因„

在工业在分子生物学、临床医学、考古学等众多领域取得了巨大成就，不但只是局限于研究领域，而且还从实用角度证明了PCR技术是一项令人类值得自傲的技术。自从1985年由Millus创立之后，又得到了近二十年的发展，所以PCR技术的发展前景是不可估量的。它绝对是现代生物学技术中一项值得发展的技术，在当今社会乃至未来社会都会有它的立足之地，充分运用它，人类会在文明发展的进程中，发出更耀眼的光芒。参考文献：

[1] 欧阳平凯,《》生物科技辞典,化学工业出版社,北京,2003.10:342 [2] 赵斌,何怡红,《微生物实验》,科学出版社,北京,2002,23(5):11-15 [3] 孙汶生,黄英才,马曹红等,《基因工程学》,科学出版社,北京,2004.8:131-136 [4] 魏平著,《关于定量PCR技术》,科学教育出版社,北京,2001.815:59 [5] 贺淹才,《简明基因工程原理(第二版)),科学出版社,北京,2005,8:175-197 [6] 俞华,《PCR技术发展及应用前景》,人民日报,2003.12(5),第7版 [7] 马中声等,《分子生物学》,教育出版社,北京,2004,7:135 [8] 陆德如等,《现代生物医学技术》,化学工业出版社,北京,2002,7:50-52 [9] 李立家,《PCR技术的应用及前景》,东北大学学报,2002,11:10-15 [10] Geoger White,《 Prospective of PCR Technology》, Science,2000,5(7):29-32

[11] Michael Brand, Methods in Molecular Medicine, Vol.26“《Quantitative PCR Protocols》” Edited by: B.kochanowski and V.Reischi, Humana press Inc.Totowa, NJ, 1999

[12] 李彦春,《关于废水处理的现代技术应用》,环境技术通报,2005,5(4):25-30 [13] 二雄吉平,吴涛译,《关于PCR技术的一些看法》,东京大学学报现代基因技术译丛, 2004,11(4):10-15

[14] Tess.M.Jission etc.《Toward routine diagnosis of hepatitis B virus desoxyribonucleic acid》.Clinical Biochemistry, 1993, 26:289.

第五篇：先进制造技术应用试卷

继续教育《先进制造技术应用》试卷

单位

姓名

成绩

一、选择题（30分）

1.目前国际上最先进、最流行的玻璃内雕刻加工技术是采用()加工技术。A.等离子束 B.电火花 C.电子束 D.激光 2.精度从高到低依次是()。

A.液体静压轴承、球形空气静压轴承、圆柱空气静压轴承 B.圆柱空气静压轴承、球形空气静压轴承、液体静压轴承 C.球形空气静压轴承、圆柱空气静压轴承、液体静压轴承 D.液体静压轴承、圆柱空气静压轴承、球形空气静压轴承

3.电铸成型时，要求电铸层与原模分离，其厚度约为()mm。A.0.5—80 B.0.0015—0.5 C.0.05—8 D.0.15—5 4.激光加工下列材料时，效率最低的是()。A.金刚石 B.铝合金 C.有机玻璃 D.陶瓷

5.电火花慢走丝线切割加工尺寸精度可达()mm。A.0.0003 B.0.003 C.0.03 D.0.01 6.电解加工是特种加工中材料去除速度最快之一，约为电火花加工方法的()倍。

A.5—10 B.10—20 C.20—30 D.30—40 7.精密加工一般指加工精度在()微米。A.5 B.10 C.10—0.1 D.0.1—0.01 8.电火花加工中工具电极损耗越少越好，下列材料磨损比最低的是()。A.紫铜 B.钢 C.黄铜 D.钨

9.现在的FMS机床设备的配置形式大多采用()。A.互替式 B.互补式 C.互替和互补混合使用

10.电火花快走丝线切割加工尺寸精度可达()mm。A.0.0003 B.0.003 C.0.03 D.0.01 11.激光加工下列材料时，效率最低的是()。A.宝石 B.橡胶 C.铜合金 D.陶瓷 12.发动机气缸宜采用()加工。

A.珩磨 B.电火花 C.电子束 D.金刚石刀具

13.要得到3—6级淬硬齿轮，工艺路线为()。A.精滚—淬火—磨齿 B.精滚—磨齿—淬火 C.磨齿—淬火—精滚 D.磨齿—精滚—淬火

14.复杂零件和相似性较差的零件不适宜采用()CAPP系统。A.派生型 B.创成型 C.综合式 D.各种类型

15.按我国目前加工水平，超精密加工的加工精度为()微米数量级。A.10 B.10—0.1 C.0.1—0.01 D.0.01—0.001

二、判断题（20分）

()1.电解加工能加工导电材料和非导电材料，但较难加工窄缝、小孔及尖角。

()2.电刷镀是电镀技术的新发展，又称涂镀、刷镀或无槽电镀，是在金属工件表面局部快速电化学沉积金属的新技术。

()3.电解加工比电解磨削有更好的加工精度和表面质量，比机械磨削有更高的生产率。

()4.金刚石刀具的精密、超精密切削加工主要用于切削铜、铝及其合金。()5.磨料喷射加工应用范围广，加工成本低，一般用于脆性或韧性材料加工。

()6.在先进制造技术的发展过程中其内涵不是绝对一成不变的。()7.绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征。()8.现代制造技术发展过程，其内涵是不变的。

()9.对电火花加工表面粗糙度影响最大的是单个脉冲能量。

()10.变频空调开机后，压缩机先以低速运转制冷(暖)，一定时间后才达到高速运转，其达到设定温度的时间比普通空调慢一半左右。

()11.电解磨削比电解加工有更好的加工精度和表面质量，比机械磨削有更高的生产率。

()12.电解加工不能加工非导电材料，较难加工窄缝、小孔及尖角。()13.CAPP系统的成组技术的核心问题就是充分利用零件上的几何形状及加工工艺相似性进行设计和组织生产，以获得最大经济效益。()14.精良生产所追求的目标不是“零缺陷”，而是“尽可能好一些”。()15.电解加工不但能加工导电材料和非导电材料，而且还能加工较难加工窄缝、小孔及尖角。

()16.电火花加工用的工具电极，也可以采用电铸方法制造。()17.在现代制造技术的发展过程中其内涵不是一成不变的。

()18.AutoCAD由美国CNC Software公司开发，是一种应用广泛的中低档CAD/CAM软件。该软件操作简便实用，容易学习，但三维造型功能稍差。()19.电解加工比电解磨削有更好的加工精度和表面质量，比机械磨削有更高的生产率。

()20.Cimatron是模具行业CAD/CAM软件，由以色列开发。

三、术语解释（20分）

1.CIMS

2.FMS

3.机器人自由度

4.并行工程技术(CE)

5.现代制造系统

四、问答题（30分）

1.超声波加工中变幅杆有何作用？其外形有几种？简要说明各自主要特点。

2.简要说明等离子加工的基本原理及特点。

3.说明影响电火花加工电蚀量及加工精度的主要因素。

4.说明FMS对加工设备的要求及机床配置形式。

5.试论述精密圆柱齿轮的加工工艺路线，其主要加工方法有哪些？