光学零件加工技术试题及答案.doc

长春理工大学试题纸编号20032004学年第2学期审核责任人签字科目光学零件加工技术参考班级01级全体题号一二三四五六七八九十总分命题教师印数得分光学零件加工技术试题2004-6-6（开卷）一、 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？（10）二、 画图说明凹球面铣磨成型原理？ （15）三、 在金刚石高速精磨中，何谓磨具的理想磨耗？如何实现理想磨耗？（10）四、 高速抛光中，为什么要对抛光液PH值进行控制？ （15）五、 有一双凸透镜，R1=80，R2=200，D=40，能否用机械法定心？ （10）六、 设计R=58.88球面的标准样板，画出其结构型式并标出相应尺寸？（15）七、 球心反射像定心法和焦点像定心法，哪个定心精度高？为什么？ （10）八、 光圈识别：（说明整个光圈高低、零件中心和边缘光圈高低） （15）长春理工大学标准答案纸编号20032004学年第二学期审核责任人签字科目光学零件加工技术参 考 班 级一、 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？（10）答：玻璃由多种氧化物组成。各种氧化物分两类：一类为能生成玻璃形成体构成玻璃网络体；另一类氧化物不能生成玻璃的网络外体，但能改变玻璃的性质。含SiO2含量高的含SiO键多，键力平衡，结合牢固，因此有较高的软化温度、化学稳定度、机械强度及较低膨胀系数等。而SiO2含量低的玻璃，牢固的SiO键被比较弱的RO键代替，网络易断裂，结构松弛，化学稳定性降低。二、画图说明凹球面铣磨成型原理？ （15）答：金刚石磨轮刃口通过工件顶点，磨轮轴与工件轴相交于O点，夹角为，磨具轴高速旋转，工件轴低速转动。这种运动轨迹的包络面形成球面。磨具中径一般为工件直径的3/4。对大球面或平面，中径大于工件直径一半多。磨具选定后，中径Dm和端面圆弧r为定植，调节不同的角，即可加工出不同半径R的球面零件。运动原理遵循的正弦公式： 或 三、 刚石高速精磨中，何谓磨具的理想磨耗？如何实现理想磨耗？（10）答：如果磨具磨耗后的表面与磨耗前的表面具有相同的曲率半径，称为理想磨耗在理想磨耗情况下，磨具上任意点i的法向磨耗量hi与顶点处磨耗量h的关系：hi=h cos，即磨具表面上各点磨耗量之间的余弦关系，故理想磨耗也称余弦磨耗，欲实现理想磨耗，须满足：1. 在给定速度、压力分布的情况下，设计磨具，使磨片的排列和分布满足余弦磨耗规律。2. 磨具已定，选择适当的速度和压力分布与磨具匹配，达到理想磨耗的目的从理论和实际上看，第一方案易实现。四、 高速抛光中，为什么要对抛光液PH值进行控制？ （15）答：光学零件在抛光过程中易腐蚀，表面质量差，主要是碱性抛光液造成的。高速抛光液循环使用，抛光液碱性欲来欲强，PH值迅速增大，对玻璃腐蚀也更为严重，原因如下1. 抛光用水和抛光粉碱性影响。抛光液由水和抛光粉组成，我国各厂使用的抛光液初始值为碱性，高速抛光液循环使用，碱性欲来欲强。2. 玻璃水解： 水解是增加，且当CO2存在时，加剧腐蚀作用3. 氢氧化物对玻璃表面的附着作用，对大多数玻璃，水解产物除H2SiO3薄膜外，还有少量的氢氧化物和盐类的附着。这种附着作用与PH值有关，控制抛光液PH值为中性或弱酸性，也减少了氢氧化物的沉淀和附着。4. 光学零件保护漆的影响，抛好一面后，应及时烘干，涂保护漆。五、 有一双凸透镜，R1=80，R2=200，D=40，能否用机械法定心？ （10）答：定心条件：相当于夹紧角17030，故可用机械定心法。六、 设计R=58.88球面的标准样板，画出其结构型式并标出相应尺寸？（15）答：1.由R=58.88，查表选取标准样板的型式和尺寸 凸样板 D=80 H=35 型式（b） 凹样板 D=80 H=35 b=3.0 型式（e）2.由R和R=A，查表计算允差R % 由R=58.88 x 0.02%=0.0117763. 由样板口径D=80 ，选取测环为3#，即r=29.9965 =2.99704. 计算矢高h和矢高允差h 所以h凸=7.7570 h凹=8.7330 h平=8.2455.验算七、 球心反射像定心法和焦点像定心法，哪个定心精度高？为什么？ （10）答；球心反射象法定心精度高焦点象定心是以负透镜几何轴为基准，旋转正透镜，使正负透镜光轴重合。焦点象的极值位置是透镜中心偏的2倍，而球心反射象法是先找到r3表面的球心自准象，再移动找到r1 （上表面）的自准象，即分别使各球心在同