光学零件工艺学练习题
精密光学元件制造考核试卷
A.材料的种类
B.环境温度
C.光的波长
D.元件的厚度
2.下列哪些技术可用于光学元件的表面加工？( )
A.研磨
B.抛光
C.电镀
D.热处理
3.下列哪些方法可用于检测光学元件的表面缺陷？( )
A.干涉仪Bຫໍສະໝຸດ 显微镜C.磨料喷射D.光学触针
4.以下哪些材料常用于精密光学元件的制造？( )
3.热处理用于消除加工过程中的内应力，提高光学元件的尺寸稳定性和机械强度。热处理不当可能导致光学元件变形或光学性能下降。
4.干涉仪通过比较参考光和被测光的光程差来检测面形精度。其重要性在于能够非接触式、高精度地检测光学元件表面形状，对提高光学系统成像质量至关重要。
C.波前误差
D.尺寸精度
6.下列哪种材料最适合用于制造高折射率的光学元件？( )
A.硼硅玻璃
B.紫外线固化树脂
C.聚甲基丙烯酸甲酯
D.铜合金
7.在光学元件的制造过程中，以下哪种方法常用于检测光学表面的面形精度？( )
A.干涉仪
B.显微镜
C.激光测距仪
D.卡尺
8.关于光学元件的表面处理，以下哪个过程是为了减少表面缺陷？( )
A.玻璃
B.塑料
C.金属
D.硅
5.光学元件加工过程中，哪些因素可能导致表面应力？( )
A.加工过程中的温度变化
B.材料的线膨胀系数
C.光学元件的形状
D.环境湿度
6.以下哪些技术可用于光学元件的连接？( )
A.胶接
B.螺纹连接
C.焊接
D.粘接
7.下列哪些光学元件适用于激光技术？( )
A.反射镜
光学制造
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。
6-光学零件的抛光工艺复习题
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）。
玻璃光学元件加工技术考核试卷
2.在光学玻璃加工中，粗磨的主要目的是去除玻璃表面的损伤层。（）
3.玻璃光学元件的表面质量越高，其透射率就越低。（）
4.退火处理可以在任何阶段进行，以消除内部应力。（）
5.光学玻璃的切割可以使用与普通玻璃相同的方法。（）
6.抛光是玻璃光学元件加工中的最后一个步骤。（）
A.增加磨料粒度B.减少磨削压力C.使用优质磨料D.提高抛光速度
13.下列哪些因素会影响光学玻璃的机械强度？（）
A.玻璃成分B.玻璃厚度C.表面处理工艺D.环境温度
14.下列哪些方法可以用于测量光学玻璃的折射率？（）
A.折射计B.干涉仪C.分光光度计D.电子秤
15.在光学玻璃加工中，以下哪些因素可能导致元件尺寸偏差？（）
A.激光B.机械刀片C.等离子体D.化学腐蚀
7.下列哪些因素会影响光学玻璃的折射率均匀性？（）
A.玻璃成分B.玻璃厚度C.热处理过程D.冷处理过程
8.在光学玻璃加工中，以下哪些步骤是用于改善元件的光学性能的？（）
A.热处理B.冷处理C.退火处理D.磨光
9.下列哪些方法通常用于检测玻璃光学元件的内部应力？（）
A.傅立叶变换红外光谱B.压痕法C.光学显微镜D.热膨胀系数测试
10.下列哪些因素会影响光学玻璃的化学稳定性？（）
A.玻璃成分B.加工工艺C.使用环境D.玻璃颜色
11.在玻璃光学元件加工中，以下哪些因素可能导致元件表面出现裂纹？（）
A.磨削压力过大B.抛光时间过长C.热处理不当D.清洗剂选择不当
12.下列哪些方法可以用于提高玻璃光学元件的表面质量？（）
15.在光学玻璃加工中，以下哪个步骤主要用于去除表面的污染物？（）
A.磨削B.抛光C.清洗D.热处理
增材制造装备在光学元件加工的技术考核试卷
C.优异的光学性能
D.低成本
4.增材制造光学元件的后处理工艺可能包括以下哪些？（）
A.热处理
B.精密磨削
C.化学腐蚀
D.表面涂覆
5.以下哪些技术属于基于激光的增材制造技术？（）
A. SLA
B. SLS
C. DLP
D. FDM
6.在设计光学元件的增材制造过程时，应考虑以下哪些因素？（）
9.增材制造光学元件在航天领域主要应用于制造______和______。（）
10.为了提高增材制造光学元件的层间结合强度，可以采取的方法有______和______。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.增材制造技术相比传统制造技术，其加工速度更快。（）
五、主观题（参考）
1.应用优势：定制化、减少材料浪费、缩短生产周期。实例：定制化眼镜镜片、复杂光学传感器、医疗植入物。
2.挑战：材料限制、精度控制、内部应力。解决策略：开发新材料、优化加工参数、设计支撑结构。
3.后处理目的：提高表面质量、改善光学性能、消除应力。方法：抛光、热处理、表面涂层。影响：提高元件光学性能和机械稳定性。
4.选择因素：元件复杂性、精度要求、材料特性、成本、生产时间。重要性：确保技术适用性、满足性能要求、控制成本和提高效率。
1.增材制造技术在光学元件加工中的优势包括以下哪些？（）
A.可以制造复杂形状
B.减少材料浪费
C.加工周期长
D.成本较高
2.以下哪些因素会影响增材制造光学元件的表面粗糙度？（）
A.材料的流动性
B.激光功率
C.打印平台的温度
D.层厚设置
3.适用于增材制造光学元件的材料应具备哪些特点？（）
光学零部件加工技术考核试卷
（以下为答案及评分标准，请自行填写。）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.光学加工中，用于提高加工表面质量的常见工艺是_______。（）
2.光学镜片的透光率受_______、_______等因素的影响。（）
3.在光学加工过程中，_______是衡量加工精度的重要指标。（）
A.手工抛光
B.机械抛光
C.化学抛光
D.激光抛光
3.光学镜片镀膜的主要作用有哪些？（）
A.提高反射率
B.提高透光率
C.防止污染
D.改变颜色
4.下列哪些设备属于光学加工的关键设备？（）
A.数控车床
B.数控磨床
C.干涉仪
D.投影仪
5.下列哪些因素会影响光学零部件的表面质量？（）
A.加工参数
B.刀具磨损
C.机床振动
5.加工精度装配工艺
6.金刚石
7.激光加工
8.提高反射率防止污染
9.数控磨削
10.粘接剂选择
四、判断题
1. ×
2. ×
3. ×
4. ×
5. ×
6. ×
7. √
8. ×
9. √
10. ×
五、主观题（参考）
1.选择磨料时需考虑工件材料、磨料硬度、粒度等因素，磨削参数应依据工件材料、磨具特性、磨削方式和磨削要求来确定。
D.操作者技能
6.光学加工中常用的磨料有哪些？（）
A.氧化铝
B.碳化硅
C.金刚石
D.玻璃珠
7.下列哪些方法可以用于光学零部件的清洗？（）
A.蒸汽清洗
B.超声波清洗
C.化学清洗
D.水射流清洗
玻璃光学元件考核试卷
D.通信系统
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.玻璃光学元件的透镜按形状可分为凸透镜和________透镜。
2.光学玻璃的折射率一般在________到________之间。
3.玻璃光学元件的表面处理中，抛光工艺的目的是为了获得________的表面。
D.棱镜
9.下列哪个不是玻璃光学元件的加工工艺？（）
A.磨光
B.抛光
C.真空镀膜
D.焊接
10.下列哪种现象是由于玻璃光学元件的内部反射造成的？（）
A.光的干涉
B.光的散射
C.光的衍射
D.光的吸收
11.下列哪个不是玻璃光学元件的应用领域？（）
A.照相机
B.显微镜
C.望远镜
D.电池
12.下列哪种玻璃元件主要用于分离复合光中的不同波长？（）
2.透镜通过折射光线成像，形状影响焦距和成像质量，材料影响透镜的折射率和色散，这两者共同决定了透镜的成像性能。
3.分光镜用于将入射光分成不同比例的光束，通过设计不同的分光角度和反射率，可以优化光路和成像效果，提高系统效率。
4.极端环境下，玻璃光学元件可能遇到的问题是热膨胀、折射率变化、表面损伤等。解决措施包括选择合适的材料、进行特殊镀膜处理、设计适应性强的结构等。
C.玻璃的热膨胀系数
D.玻璃的透光率
5.以下哪些现象可能会导致玻璃光学元件的成像失真？（）
A.球面像差
B.柱面像差
C.灰尘污染
D.光线散射
6.以下哪些是棱镜的常见应用？（）
A.光谱分析
B.图像偏转
C.光路延长
D.光束聚焦
7.以下哪些方法可以用于检测玻璃光学元件的表面质量？（）
光学装配考试题及答案
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。
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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⎧⎪+⎪=⎨⎪⎪-⎩。