光学零件工艺学练习题
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1.光学零件按形状可以分为透镜零件、棱镜零件、双胶合零件。
2.常见的光学材料主要有光学玻璃、光学晶体、光学塑料。
3.无色光学玻璃的8个质量指标分别为折射率、色散系数与标准数值的允许差值,同一批玻璃中,折射率及色散系数的一致性,光学均匀性,应力双折射,条纹度,气泡度,光吸收系数,耐辐射性能。
4.光学辅料是磨料,抛光粉,抛光材料,粘结、保护材料,冷却液,清洗材料的总称。
5.散粒磨料的粒度有两种表示方式,12#表示1英寸长度上有12个孔,W14表示磨料的主要组成颗粒上限尺寸为14um。
6.金刚石磨具主要有金刚石磨轮,金刚石成型磨,金刚石锯片,金刚石丸片,共四种。
7.常用的冷却液有水基冷却液和油基冷却液两种。
8.透镜的加工共分为粗磨,精磨,抛光,定心磨边四个工艺过程。
9.透镜抛光方法大致可分为古典法、准球心法和高速法。
10.常见的膜系有减反射膜、反射膜、分束膜、滤光膜。
11.简单阐述玻璃的本质和特征。
P13-1412.简单阐述光学玻璃的色散系数,反射比,透射比,和光吸收系数的定义。
P17-1813.简单说明下图中分别标出的是透镜的哪些参数。
R1、R2表面曲率半径R;中线-曲率中心位置;透镜的中心厚度d;边缘厚度t;透镜外圆直径D;有效孔径D0;倒角的位置、角度和宽度等。
(倒角分工艺性倒角和装配性倒角)14.简述金刚石铣磨的机理。
P10915.简述球面铣磨的原理。
P112-11316.简述下摆式精磨中工件轴和摆臂的运动方式。
P12417.简述玻璃透镜的抛光机理。
P134-13618.简述机械定心的基本原则。
P15819.简述运用等厚干涉检验工件的面型精度时,判断高低光圈的方法。
答:通常是根据干涉条纹的形状、特征,移动情况、弯曲方向、疏密程度、颜色等来识别光圈的高低。
①周边加压法:最适用于光圈N>1的情况。
高光圈,样板周边加压后,干涉条纹从中心向边缘移动。
低光圈,样板周边加压后,干涉条纹从边缘向中心移动。
②边缘点力法:边缘点力法,是在样板边缘某一点轻轻加压,使其另一端浮起,则形成楔形空气隙,从而产生干涉条纹。
光学零件的抛光工艺复习题1.光学零件抛光后涂漆是为了(保护已加工的表面)。
2.抛光机理有三种学说是:(机械学说)(流布学说)(化学学说)。
3.光学零件的抛光质量包括(光学表面疵病符合标准的等级)和(光学表面的几何形状达到规定的要求)。
4.检验光学零件的表面几何形状的准确度方法在光学加工中最广泛采用的是(光学样板作干涉图样检验)。
5.当为凸球面时,曲率半径大于样板的为(低)光圈。
6.当为凹球面时,曲率半径小于样板的为(低)光圈。
7.当为凹球面时,曲率半径小于样板的为(高)光圈。
8.对于凹球面,曲率半径大于样板的为(高)光圈。
9.光学零件抛光时,温度应恒定在一定的某一范围,对于中等精度的零件抛光,温度应在(20~23℃)之间,对于高精度的零件抛光,温度应恒定在(20℃正负0.1℃或要求更高)。
10.在光学抛光中,对于红粉抛光液的浓度,采用氧化铁与水的重量比为(1:3~1:4)。
11.在光学抛光中,对于黄粉或白粉抛光液,采用氧化铈与水的重量之比为(1:5)。
12.由于各种工艺因素的影响,使得光学零件的面形精度超出规定的要求,克服或消除这种现象的过程称为(光圈修正)。
13.准球心法高速抛光广泛应用于(中等)尺寸、(中等)精度光学零件的批量生产。
14.准球心高速抛光用的抛光模分为(以热塑性树脂)为主要成分和(以热固性树脂)为主要成分的抛光模这样两大类。
15.柏油混合模是由柏油、酚醛树脂、环氧树脂、羊毛等组成,它比柏油抛光模的吻合性(好)、机械强度(高)、耐磨性(好)。
16.光学零件清洗的方法有(手工清洗)和(超声波清洗)两种方式。
17.抛光时高低光圈的判断有(周边加压)法、(色序)法和(一侧加压)法。
18.用周边加压法来判断光圈,当条纹从边缘向中心移动,则被检零件表面为(低光圈)。
19.用周边加压法来判断光圈,当条纹从中心向边缘移动,则被检零件表面为(高光圈)。
20.用色序法来检验零件面形,当光圈从中心到边缘光圈的色序列为“蓝,红,黄”时,被检零件表面为(低光圈)。
光学装配考试题及答案一、选择题(每题5分,共30分)1. 光学元件中,用于改变光路方向的是:A. 透镜B. 棱镜C. 反射镜D. 滤光片答案:C2. 以下哪个不是光学系统中的光学元件?A. 透镜B. 反射镜C. 光栅D. 放大镜答案:D3. 光学系统中,用于聚焦或发散光线的元件是:A. 透镜B. 棱镜C. 反射镜D. 滤光片答案:A4. 光的波长越长,其折射率:A. 越大B. 越小C. 不变D. 无法确定答案:B5. 光学系统中,用于选择特定波长光的元件是:A. 透镜B. 棱镜C. 反射镜D. 滤光片答案:D6. 光学系统中,用于测量光强度的仪器是:A. 光谱仪B. 光度计C. 干涉仪D. 偏振器答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 光学系统中,用于改变光束直径的元件是________。
答案:透镜2. 光学系统中,用于改变光束方向的元件是________。
答案:棱镜3. 光学系统中,用于分离不同波长光的元件是________。
答案:光栅4. 光学系统中,用于分析光的偏振状态的元件是________。
答案:偏振器三、简答题(每题10分,共50分)1. 请简述光学透镜的成像原理。
答案:光学透镜的成像原理基于光的折射。
当光线通过透镜时,由于透镜材料的折射率与周围介质不同,光线会发生折射。
透镜的曲率决定了光线的折射角度,从而影响光线的聚焦或发散。
凸透镜使光线汇聚,凹透镜使光线发散。
2. 描述光学系统中光束直径是如何变化的。
答案:在光学系统中,光束直径的变化通常由透镜或光束限制器来实现。
透镜通过折射光线改变光束的发散角,从而改变光束直径。
光束限制器则通过物理阻挡部分光束来直接改变光束直径。
3. 解释光学系统中反射镜的作用。
答案:反射镜在光学系统中的作用是改变光路方向,同时保持光束的强度和方向不变。
反射镜可以是平面的,也可以是曲面的,如凹面镜和凸面镜,它们分别用于汇聚和发散光线。
4. 光的波长与其折射率之间的关系是什么?答案:光的波长与其折射率之间的关系可以通过斯涅尔定律来描述。
光学零件加工技术答案湖北一、光学玻璃的组成玻璃由多种氧化物组成,可将各氧化物分为两类:一类是能生成玻璃的,如 B2O3、As2O3、SiO2、Ta2O5 等,它们均属A2O3、AO2和A2O5型氧化物,称这类氧化物为玻璃形成体,即构成玻璃网络体;另一类氧化物,如 Na2O、K2O、CaO、BaO、PbO 等,属A2O和AO型氧化物,它们不能生成玻璃的网络体,只是插入玻璃的网络结构中,构成玻璃网络外体,但能改变玻璃的性质。
二、物质的玻璃态及其物理特性(1)玻璃态:玻璃保留了液态分子无规则排列的结构,即低温的固态保留了高温液态的无定形结构,称为玻璃态。
(2)玻璃的物理特性1.各向同性:玻璃的性质,如硬度、弹性模数、折射率等,在各向测得的数值相等。
它说明玻璃虽属无定形态,内部质点排列是无序的,但它具有统计的均匀结构。
因此,玻璃是各向同性的。
2.介稳状态:在一定条件下,物质可能处于相对稳定状态,但并不是能量最低储存状态,称为介稳状态。
3.玻璃从熔融态向固态转化过程是连续可逆的.玻璃从熔融态到机械固态,是一个相当宽的温度范围内完成的,变化过程是连续的,没有固化点,只有固化温度范围。
随着温度的降低,熔融体粘度愈来愈大,最后变成固态。
三、光学玻璃质量指标(一)光学均匀性:同一块玻璃中,各部分折射率变化的不均匀程度。
产生原因:退火温度不均匀或内部残余应力,使玻璃各部分折射率产生差异。
(二)应力双折射:光学通过玻璃时会产生双折射现象,即一束光通过有内应力的玻璃,将分成两束传播速度不同的光线。
其中一束光遵守折射定律,称为寻常光或“O”光线,另一束光不按折射定律传播,称作非常光线或“e”光线。
(三)光学吸收:光学玻璃对某一波长光线的透明度,以光吸收系数E表示(E表示白光通过1cm厚的玻璃所吸收的光通量与进入该玻璃光通量之比)。
(四)条纹度和气泡度:条纹是由玻璃内部的化学成分不均匀所产生的局部缺陷,缺陷处的折射率不同于主体的折射率。
光学模具试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 光学模具中,用于控制光线传播方向的部件是:A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 光栅答案:A2. 光学模具设计中,用于提高光学系统成像质量的措施是:A. 增加透镜数量B. 减少透镜数量C. 改变透镜材料D. 调整透镜曲率答案:D3. 在光学模具中,以下哪个参数是影响光学系统性能的关键因素?A. 透镜直径B. 透镜厚度C. 透镜材料D. 透镜镀膜答案:C4. 光学模具中,用于改变光线传播方向的部件是:A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 光栅答案:C5. 光学模具设计中,用于减少光学系统中的色差的措施是:A. 增加透镜数量B. 减少透镜数量C. 改变透镜材料D. 调整透镜曲率答案:C6. 在光学模具中,以下哪个参数是影响光学系统分辨率的关键因素?A. 透镜直径B. 透镜厚度C. 透镜材料D. 透镜镀膜答案:A7. 光学模具中,用于改变光线传播速度的部件是:A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 光栅答案:C8. 光学模具设计中,用于减少光学系统中的像差的措施是:A. 增加透镜数量B. 减少透镜数量C. 改变透镜材料D. 调整透镜曲率答案:D9. 在光学模具中,以下哪个参数是影响光学系统聚焦能力的关键因素?A. 透镜直径B. 透镜厚度C. 透镜材料D. 透镜镀膜答案:B10. 光学模具中,用于改变光线传播方向和速度的部件是:A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 光栅答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 光学模具中,以下哪些部件可以用于改变光线传播方向?A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 光栅答案:BCD2. 光学模具设计中,以下哪些措施可以提高光学系统成像质量?A. 增加透镜数量B. 减少透镜数量C. 改变透镜材料D. 调整透镜曲率答案:CD3. 在光学模具中,以下哪些参数是影响光学系统性能的关键因素?A. 透镜直径B. 透镜厚度C. 透镜材料D. 透镜镀膜答案:ACD4. 光学模具中,以下哪些部件可以用于改变光线传播速度?A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 光栅答案:CD5. 光学模具设计中,以下哪些措施可以减少光学系统中的色差?A. 增加透镜数量B. 减少透镜数量C. 改变透镜材料D. 调整透镜曲率答案:CD三、简答题(每题5分,共20分)1. 请简述光学模具中透镜的作用。
光学制造技术习题1,某产品图纸上“对玻璃的要求”栏中有如下内容,请说出它的含义Δnd:3B 3__________________________________________________B__________________________________________________Δvd: 3C 3__________________________________________________C__________________________________________________均匀性:3 __________________________________________________ 双折射:2 __________________________________________________ 光吸收:2 ___________________________________________________ 条纹度: 1C 1_________________________________________________C_________________________________________________ 气泡度: 3A 3_________________________________________________ A__________________________________________________ 2、请说明以下《对零件的要求》中各栏的意义:(7分)N=4△N=0.1B=VC=1’△R=AθI=8’θII=3’3 某一光学零件,弯月形,铣磨时,使用中径为ф30mm的砂轮,铣凸面时,砂轮轴与工件轴偏角正好30°;铣凹面时偏角正好45°,已知砂轮壁厚为3mm,请问这两个面曲率半径为多少?(保留两位小数)4.精磨在破碎去除方式时,磨削速度与磨具的磨损有什么关系?5 在精磨抛光工序的成盘加工中,由于镜盘中心去除的厚度比边缘_______.所以上盘时,放在中间的镜片厚度要比放在边缘的镜片_______。
光学冷加工工艺学考核试卷班级:学号:姓名:分数:填空题:(每空1分,共30分)1:加工余量是指毛坯加工需要去除材料层的________;其公差是加工过程中所能达到的__________。
2:光学零件的倒角是为了便于____________、减轻重量等而设计的____________倒角。
3:球面镜盘的上盘方法有________________和_______________两种。
4:透镜两球面的曲率中心的连线是透镜的______;两球面沿光轴方向上的间隔称为透镜的_________5:冷却液的洗涤作用是指液体_____________的能力。
6:透射像定心时透射像的跳动量为中心处偏量的___倍;反射像定心的跳动量为球心偏量的___倍。
7:标准样板精度△R是指标准样板曲率半径__________与其__________的偏差。
8:精磨抛光时,调整机床各工艺参数来改变镜盘与精磨模之间的____________和___________,使镜盘中间部分或边缘部分相对地多磨一些,从而改变镜盘表面光圈的高低来达到面型精度要求。
9:高真空烘烤作用________________、________________、________________。
10:金刚石模具的修整有用__________加砂对磨和用_____________加砂对磨两种方法。
11:△(nF-nC)是指玻璃中部色散允许误差,表示_____________与_____________的允许差值和同一批玻璃中,中部色散的不一致差值。
12:薄形平面镜粘结上盘时应严格控制平模的温度。
若温度太高,则由于零件和平模之间___________的差异,在冷却后造成对零件的拉力不均匀。
若温度太低,则___________,加工时容易脱胶。
13:百分表中游丝的作用是消除齿轮___________引起的_________。
14:上盘胶模和零件的预热温度一般在___________左右,对于尺寸大而厚的零件不能___________以防炸裂。
一、选择题
1.QK 是什么牌号的玻璃()
A .重火石玻璃
B .轻冕玻璃
C .重冕玻璃
D .轻火石玻璃
2.下列氧化物哪种是玻璃网络体氧化物()
A .PbO
B .BaO
C .CaO
D .SiO2
3.石英玻璃的透过光谱范围是下列的哪一个()
A .μm ~μm
B .μm ~μm
C .μm ~μm
D .μm ~μm
4.关于光学玻璃的光学均匀性定义,下列哪种说法正确()
A .两块玻璃中折射率的差值
B .两块玻璃中折射率的变化的不均匀程度
C .同一块玻璃中各部分折射率变化的不均匀程度
D .同一块玻璃中各部分应力的不均匀程度
5.晶体按用途分几类()
类 B .2类C .3类种 D .4类
6.指出最常用的一种热固型光学塑料()
A .PMMA
B .P
C C .PS
D .CR-39
7.在光学零件图中,对零件要求一栏内的N 代表什么意义()
A .零件数量
B .光圈数量
C .光学表面数
D .局部光圈数
8.在光学零件图中,△R 代表什么意义()
A.曲率半径误差
B.光圈误差
C.样板精度等级
D.中心偏差
9.对望远物镜的中心偏差要求为()
A.0.01~0.02mm 0.03mm 0.04mm ~0.04mm
10.热压成型毛坯退火的目的()
A.消除内应力
B.消除光学常数的不均匀性
C.消除内应力和各部分光学不均匀性
D.消除应力双折射
11.球面金刚石精磨磨具理想磨耗规律的数学表式为()
A .i h h tg θ∆=∆⋅ B.sin i h h θ∆=∆⋅ C. cos i h h θ∆=∆⋅ D.i h h ctg θ∆=∆⋅
12.金刚石磨具不包括以下那部分()
A.金刚石层
B.过渡层
C.基体
D.冷却液
13.国内精磨片结合剂特性参数常采用()
A 青铜结合剂 B.树脂结合剂 C.钢结合剂 D.陶瓷结合剂
14.金刚石精磨片的浓度,在国内常选的范围为()
A .20%~40%
B .40%~60%
C .30%~50% %~50%
15.关于光学玻璃抛光机理有几种代表性学说()
A .l 种
B .2种
C .3种
D .4种
16.高速抛光液的PH 值最佳控制范围为()
5.57.0PH PH ~. 7.08.0PH PH C.
6.08.0PH PH D. 3.0
5.0PH PH
17.下列哪种氧化物可用作抛粉使用()
A.2Na O
B.2CeO
C.CaO
D.BaO
18.从粗磨、精磨到抛光三道工序中,凹球面的曲率半径变化趋势是下列的哪一种()
A.曲率半径由大变小
B. 曲率半径由小变大
C.曲率半径不变
D.无规律
19.相临光圈间的空气隙厚度差为() A 2λ B.λ C.4λ D.8
λ 20.用小样板检验大口径零件时,小样板的口径为10mm ,零件的口径为20mm ,规定的光圈为3道圈,那么看到的光圈最多应是多少()
道圈 道圈 道圈 道圈
21.机械定心时,透镜的Z 值必须在哪个范围()
A. 0.15Z <
B.0.15Z >
C.0.25Z >
D.0.35Z >
22.加拿大胶是指哪一种胶()
A.甲醇胶
B.冷杉树脂胶
C.光敏胶
D.环氧树脂胶
23.高精度光学零件加工时,对工房温度和湿度的要求范围为()
A .00201C C ±,湿度为60%~70% B. 00251C C ±,湿度为70%~80%
C .00221C C ±,湿度为60%~70% D. 00281C C ±,湿度为70%~80%
24.工作样板用于检验()
A.球面样板
B.工件
C.标准样板
D.复制样板
25.常用光学样板按形状分几种()
种 种 种 种
26.二次凹非球面与其最接近比较球面的最大偏离量位置在()
A .0.618y h =和0.707y h = B. y h =和0y =
C. 0.707y h =和0.5y h =
D.0.5y h =和y h =
27.现国内普通光学车间最常用的非球面检测方法()
A.数字干涉仪检验
B.全息法检验
C.阴影法 D 轮廓仪法
28.22566.90.41y x x =-是哪种二次非球面()
A .抛物面
B .双曲面
C .椭圆面
D .球面
29.超光滑表面表面的粗糙度应该小于多少()
纳米 个微米 纳米 微米
30.光学玻璃研磨表面的破坏层深度主要与下列哪个因素有关()
A.模具材料
B.冷却液流量
C.磨料化学活性
D.磨料粒度
二、名词解释
1.玻璃的光学均匀性
2.金刚石磨具的硬度
3.光学晶体的均一性
4.加工余量
5.光胶
三、简答
1.为什么说SiO2含量高的玻璃比SiO2含量低的玻璃化学稳定性高
2. 画图并说明何为球面金刚石磨具的余弦磨耗规律余弦磨耗是不是均匀磨耗
3. 周边加压时,为什么低光圈的干涉条纹由边缘向中心移动
4.球心反射像定心法和焦点像定心法,哪个定心精度高
5.识别下面光学工件光圈(采用点力法),并画出光学零件面型图(凸凹)
四、分析计算题 ⒈现有一零件,其抛光面曲率半径为100mm ,口径为100mm ,用一直径稍大点的样板检验其光圈数为3,试求第三级红色彩条纹所对应的空气隙厚度、曲率半径偏差是多少(红光λ=700nm )
2.透镜零件为什么要进行定心磨边最基本的定心方法是什么。
现有一双凸透镜,R1=80mm ,R2=200mm ,定心接头的直径D=40mm ,能否采用机械定心为什么定心精度如何(摩擦系数)
3. 绘图说明凸球面铣磨原理,并说明其公式的含义。
在球面铣磨机上,若加工一凸球面透镜,透镜尺寸为: D52mm ,R19
4.09mm 。
磨轮参数为:外径40mm ,壁厚4mm ,求磨轮轴与工件轴的夹角为多少并分析夹角误差
12124D D R R Z ''±=2()sin 2()m m D R r D R r α⎧⎪+⎪=⎨⎪⎪-⎩。