光學零件加工技術試題及答案

長春理工大學試題紙編號2003——2004學年第2學期審核責任人簽字科目光學零件加工技術 參考班級 01級全體題號一二三四五六七八九十總分命題教師印數(shù)得分《光學零件加工技術》試題2004-6-6（開卷）一、 為什么說SiO2含量高的玻璃比SiO2含量低的玻璃化學穩(wěn)定性高？（10）TOC\o"1-5"\h\z二、畫圖說明凹球面銑磨成型原理？ （15）三、 在金剛石高速精磨中，何謂磨具的理想磨耗？如何實現(xiàn)理想磨耗？（10）四、高速拋光中，為什么要對拋光液PH值進行控制？ （15）五、 有一雙凸透鏡，R1=80，R2=200，D=40，能否用機械法定心？（10）六、 設計R=58.88球面的標準樣板，畫出其結構型式并標出相應尺寸？（15）七、球心反射像定心法和焦點像定心法，哪個定心精度高？為什么？ （10）八、光圈識別：（說明整個光圈高低、零件中心和邊緣光圈高低） （15）長春理工大學標準答案紙編號2003——2004學年第二學期審核責任人簽字科目光學零件加工技術參考班級、為什么說SiO2含量高的玻璃比SiO2含量低的玻璃化學穩(wěn)定性高？(10)答：玻璃由多種氧化物組成。各種氧化物分兩類：一類為能生成玻璃形成體構成玻璃網(wǎng)絡體；另一類氧化物不能生成玻璃的網(wǎng)絡外體，但能改變玻璃的性質。含SiO2含量高的含Si-O鍵多，鍵力平衡，結合牢固，因此有較高的軟化溫度、化學穩(wěn)定度、機械強度及較低膨脹系數(shù)等。而SiO2含量低的玻璃，牢固的Si—O鍵被比較弱的R-O鍵代替，網(wǎng)絡易斷裂，結構松弛，化學穩(wěn)定性降低。二、畫圖說明凹球面銑磨成型原理？ (15)答：金剛石磨輪刃口通過工件頂點，磨輪軸與工件軸相交于O點，夾角為a，磨具軸高速旋轉，工件軸低速轉動。這種運動軌跡的包絡面形成球面。磨具中徑一般為工件直徑的3/4。對大球面或平面，中徑大于工件直徑一半多。磨具選定后，中徑Dm和端面圓弧r為定植，調節(jié)不同的a角，即可加工出不同半徑R的球面零件。.Dm-Dm (凸)運動原理遵循的正弦公式：sina= 或R=一r2(R+r) 2sina ［凹J三、 剛石高速精磨中，何謂磨具的理想磨耗？如何實現(xiàn)理想磨耗？(10)答：如果磨具磨耗后的表面與磨耗前的表面具有相同的曲率半徑，稱為理想磨耗在理想磨耗情況下，磨具上任意點i的法向磨耗量Ahi與頂點處磨耗量Ah的關系：△hi=Ahcose，即磨具表面上各點磨耗量之間的余弦關系，故理想磨耗也稱余弦磨耗，欲實現(xiàn)理想磨耗，須滿足：在給定速度、壓力分布的情況下，設計磨具，使磨片的排列和分布滿足余弦磨耗規(guī)律。磨具已定，選擇適當?shù)乃俣群蛪毫Ψ植寂c磨具匹配，達到理想磨耗的目的從理論和實際上看，第一方案易實現(xiàn)。四、高速拋光中，為什么要對拋光液PH值進行控制？ (15)答：光學零件在拋光過程中易腐蝕，表面質量差，主要是堿性拋光液造成的。高速拋光液循環(huán)使用，拋光液堿性欲來欲強，PH值迅速增大，對玻璃腐蝕也更為嚴重，原因如下

1.拋光用水和拋光粉堿性影響。拋光液由水和拋光粉組成，我國各廠使用的拋光液初始值為堿性，高速拋光液循環(huán)使用，堿性欲來欲強。2.玻璃水解：NaSiO3+H2O-NaOH+H2SiO3水解是OH_增加，且當CO22.存在時，加劇腐蝕作用氫氧化物對玻璃表面的附著作用，對大多數(shù)玻璃，水解產(chǎn)物除H2SiO3薄膜外，還有少量的氫氧化物和鹽類的附著。這種附著作用與PH值有關，控制拋光液PH值為中性或弱酸性，也減少了氫氧化物的沉淀和附著。光學零件保護漆的影響，拋好一面后，應及時烘干，涂保護漆。五、有一雙凸透鏡，R1=80，R2=200，D=40，能否用機械法定心？ (10)答：定心條件:=0.175>0.15答：定心條件:=0.175>0.15故可用機械定心法。相當于夾緊角？〉17。30'，故可用機械定心法。六、設計R=58.88球面的標準樣板，畫出其結構型式并標出相應尺寸？(15)六、答：1.由R=58.88，查表選取標準樣板的型式和尺寸凸樣板D=80 H=35型式(b)凹樣板D=80 H=35 b=3.0型式(e)由R和^R=A，查表計算允差AR=0.02% 由△R=58.88x0.02%=0.011776R由樣板口徑D=80，選取測環(huán)為3#，即r=29.9965p=2.9970計算矢高h和矢高允差Ahh=(R±p)—&R土p)2-r2=(58.88土2.9976)—i：(58.88土2.9976)2—29.99652所以h凸=7.7570 h凹=8.7330 h平=8.245A7 "AR^ 20.011776x8.245Ah=K □平=_x =0.00076R—h平5 58.88—8.245p2rr=r+—p =30.04890 2(R2+r2)_r2h5.驗算R=^h—+2=58.879AR1=|R—Rj=|58.879—58.88|=0.001<0.011776七、球心反射像定心法和焦點像定心法，哪個定心精度高？為什么？ (10)答；球心反射象法定心精度高焦點象定心是以負透鏡幾何軸為基準，旋轉正透鏡，使正負透鏡光軸重合。焦點象的極值位置是透鏡中心偏的2倍，而球心反射象法是先找到r3表面的球心自準象，再移動找到r1