激光切割技术介绍
激光切割技术
激光技术可以实现微米甚至纳米级别的加工 精度，满足微型化制造的需求。
灵活性高
激光加工无需模具，可以根据设计灵活地加 工各种形状和结构。
材料适用范围广
激光在微纳加工领域的应用不受材料限制， 可以应用于各种材料的微型化加工。
高效率
激光加工速度快，能够大幅提高微纳加工领 域的生产效率。
05 激光切割技术的发展趋势 与挑战
04 激光切割技术的应用实例
金属板材的激光切割
高效精准
激光切割能够快速、准确地切割金属板材， 具有高精度和高效率的特点。
自动化程度高
激光切割技术可以实现自动化生产，大大提 高了生产效率和降低了人工成本。
适用范围广
激光切割技术可以应用于各种金属板材的加 工，如不锈钢、碳钢板、铝板等。
环保节能
激光切割技术具有低能耗、低污染的优点， 符合绿色制造的要求。
高效率
激光切割速度快，提高了生产 效率。
ห้องสมุดไป่ตู้
材料适用性广
适用于各种材料，如金属、非 金属、复合材料等。
激光切割技术的应用领域
制造业
用于切割金属板材、管 材等，是制造业中重要
的加工手段。
电子行业
用于切割电路板、薄膜 等电子材料。
汽车行业
用于切割汽车零部件， 如车身面板、发动机零
件等。
航空航天
用于切割高性能复合材 料、钛合金等，满足航 空航天领域的高要求。
高功率激光器的研发
研发更高功率的激光器是激光切割技 术的重要发展趋势，能够提高切割速 度和加工效率，降低生产成本。
国内外科研机构和企业正在加大投入， 推动高功率激光器的研发进程，未来有 望实现更高功率的激光切割技术。
激光切割技术的原理与应用
激光切割技术的原理与应用激光切割技术是一种高精度、高效率的切割加工方法，广泛应用于金属加工、电子元器件制造、汽车制造等领域。
本文将介绍激光切割技术的原理和应用。
一、激光切割技术的原理激光切割技术是利用激光束对工件进行加工的一种方法。
其原理主要包括以下几个方面：1. 激光的生成：激光是一种特殊的光束，具有高亮度、高单色性和高相干性等特点。
激光的生成主要通过激光器来实现，激光器通常采用气体激光器、固体激光器或半导体激光器等。
2. 激光束的聚焦：激光束经过透镜等光学元件的聚焦，可以使激光束的能量密度大大增加，从而实现对工件的高能量密度加工。
3. 材料的吸收：激光束照射到工件表面时，会被材料吸收，产生热效应。
材料的吸收特性对激光切割的效果有重要影响，不同材料对激光的吸收率不同。
4. 熔化和气化：当激光束的能量密度达到一定数值时，材料会发生熔化和气化现象。
熔化是指材料由固态转变为液态，气化是指材料由液态转变为气态。
5. 气流辅助：在激光切割过程中，通常会采用气流辅助的方式，将熔化或气化的材料吹走，以保持切割过程的稳定性和效率。
二、激光切割技术的应用激光切割技术具有高精度、高效率、无接触等优点，因此在许多领域得到广泛应用，主要包括以下几个方面：1. 金属加工：激光切割技术在金属加工领域应用广泛，可以对不同种类的金属材料进行高精度切割，如不锈钢、铝合金、铜等。
2. 电子元器件制造：激光切割技术在电子元器件制造中起到关键作用，可以实现对微小零件的精确切割和加工，提高生产效率和产品质量。
3. 汽车制造：汽车制造中需要大量的金属零部件，激光切割技术可以实现对汽车零部件的高效加工，提高生产效率和降低生产成本。
4. 激光雕刻：除了切割，激光技术还可以应用于雕刻领域，如激光雕刻木材、皮革、塑料等材料，实现精美的图案和文字刻画。
5. 医疗器械制造：激光切割技术在医疗器械制造中也有重要应用，可以实现对各种材料的精确切割和加工，满足医疗器械的高要求。
激光切割入门教材
激光切割入门教材激光切割是一种通过激光束对材料进行切割的高精度加工技术。
它已经被广泛应用于许多领域，包括制造业、医疗领域等。
本教材将介绍激光切割的基本原理、设备和应用，并帮助读者快速入门这一领域。
第一部分：激光切割的基本原理1.1 激光的产生激光是指具有一定相干性、方向性和单色性的光束。
它的产生过程是通过激发活性介质（如气体、固体或液体）使其发射光子，形成激光束。
1.2 激光切割的原理激光切割是利用高能密度的激光束对材料进行局部加热，使其瞬间融化或气化，然后通过气流或机械移除材料，实现切割加工。
第二部分：激光切割的设备2.1 激光器激光切割主要使用CO2激光器或纤维激光器。
CO2激光器适用于有机材料和金属材料的切割，而纤维激光器适用于金属材料的高速切割。
2.2 喷嘴和光路系统喷嘴是激光束出口，传递激光束到工件表面。
光路系统包括反射镜、透镜等组件，用于调节和控制激光束的走向和焦距。
2.3 CNC控制系统CNC控制系统负责控制激光切割机器的运动轨迹、切割速度和功率，实现对切割过程的精确控制。
第三部分：激光切割的应用3.1 金属加工激光切割可以高效地对金属材料进行切割，广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。
3.2 无机材料加工除了金属材料，激光切割还可以用于陶瓷、玻璃等无机材料的切割和雕刻。
3.3 其他领域应用激光切割还被应用于医疗器械制造、电子产业等领域，具有高精度、无接触、无污染等优点。
结语激光切割作为一种高精度加工技术，已经在多个领域展现出巨大潜力。
本教材希望能让读者快速了解激光切割的基本原理、设备和应用，为进一步深入研究和实践打下基础。
希望读者通过本教材的学习，能对激光切割有一个清晰的认识，进而掌握更多相关知识，开启激光切割的学习之旅。
激光切割技术
激光切割的特点
• 再次，激光束可控性强，并有高的适应性和柔性，因而：与自动化装备相结合 很方便，容易实现切割过程自动化；由于不存在对切割工件的限制，激光束具 有无限的仿形切割能力。
• 大多数有机与无机材料都可以用激光切割。在工业制造系统占有分量很重的金 属加工业，许多金属材料，不管它具有什么样的硬度，都可进行无变形切割。 数控激光切割系统能方便切割不同形状与尺寸的工件，它往往比冲切、模压工 艺更被优先选用；它没有械具消耗，无需修理模具，节约更换械具时间，从而 节省加工费用，降低产品成本。
激光切割的特点
• 激光切割的特点是：切缝窄、变形小、精度高、速度快、效率高 • 首先激光光能转换成惊人的热能保持在极小的区域内，所以激光切割可提供：
狭的直边割缝；最小的邻近切边的热影响区；极小的局部变形 • 其次，激光束对工件不旋加任何力，它是无接触切割工具，这就意味着工件无
机械变形；无刀具磨损，也谈不上刀具的替换问题；切割材料无需考虑它的硬 度，也即激光切割能力不受被切材料硬度影响，任何硬度的材料都可切割。
光纤激光切割
• 激光传输区别：光纤切割机为软光路的光纤传输，基本没有能量的损耗，CO2 切割机为硬光路传输，能量损耗巨大。
• 光纤切割参数表（附表）
谢 谢！
• 感谢阅读
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• 喷嘴出口孔中心与激光束的同轴度是影响切割质量优劣的重要因素之一，工件 越厚，影响越大。
• 当喷嘴发生变形或有熔渍时，将直接影响同轴度。 • 故喷嘴应小心保存，避免碰伤以免造成变形。喷嘴形状和尺寸的制造精度高，
安装时应注意方法正确。 • 如果由于喷嘴的状况不良，从而需要要改变切割时的各项条件，那就不如更换
辅助气体
3、光纤激光切割
• 切割的原理都一样，主要是发生器不一样。光纤激光器是把泵浦物质掺入到光 纤中，由半导体激光器发出的特定的波长的激光耦合后。使光纤产生激光。优 点是模式好，利于切割。光电转换率高可以达到二氧化碳的两倍。而且在切割 薄板金属的时候有优势，因为光纤激光器发出的光是1070纳米的波长 所以吸 收率更高。 在切割头处扩束模块与聚焦镜之间要加装保护镜 这块镜片很容易 坏 大约一周坏1块 ，一个月3到4块 这块镜片二氧化碳是不需要的 而且由于波 长的原因光纤切割的焦点比较敏感，所以厚板不好切割，再加上现有的光纤激 光器功率比较小，所以切割厚板时速度慢。光纤设备商用化的时间比较短 还有 很多不足，但这绝对是一个方向。
激光切割技术的原理与应用
激光切割技术的原理与应用激光切割是一种利用激光照射物体，使其发生熔化和蒸发从而实现切割的技术。
相对于传统切割技术，激光切割具有精度高、速度快、加工范围广等优点，因此在各行业的制造过程中都有广泛应用。
一、激光切割的原理激光切割技术的原理类似于激光焊接技术，不同的是，激光切割需要采用高能量密度的激光束，因为切割涉及到材料的熔化和蒸发。
激光束在照射物体时会产生能量，随着能量密度的升高，材料表面温度升高，材料发生熔化和蒸发，同时由于激光束微小的热影响区域，因此能够实现高精度的切割。
一般来说，激光切割技术的原理可以分为四个阶段：1.激光束的照射：激光束在切割头中聚焦，形成一个高能量密度的点。
2.材料的加热：激光束能量被吸收并转换为热能，使材料表面温度升高。
3.材料的蒸发：由于激光束微小的热影响区域，材料表面开始熔化，形成一个熔池，然后随着能量密度的升高，熔池内部发生均匀的蒸发。
4.激光束的穿透：激光束透过物体的开口，形成所需要的片断。
二、激光切割的应用激光切割技术广泛应用于以下领域：1.金属切割：激光切割技术可以对各种类型的金属进行切割，包括不锈钢、钛、铝、铜、钢等材料。
在金属切割领域，激光切割技术具有操作简单、成本低、自动化程度高等优点。
2.汽车制造：激光切割技术可以用于汽车制造中各种复杂形状的零件制造，例如底板、车门、天窗等。
与传统切割技术相比，激光切割能够更有效地减少材料损耗，提高零件的精度，并可以在生产过程中实现自动化。
3.电子制造：在电子制造领域中，激光切割技术可以用于制造各种形状大小的开口，在显示器制造、半导体制造等领域中都具有广泛的应用。
4.建筑业：激光切割技术可以用于建筑业中的各种不同类型的建筑材料切割，例如玻璃、金属板、木板等材料，可以用于实现建筑物中的文化雕刻、装饰、门窗、吊顶等部分的制作。
三、激光切割的未来发展激光切割技术在工业制造领域的应用愈发广泛，随着激光切割技术的不断发展完善，其应用范围也在逐年拓展，成为工业制造的重要环节之一。
激光切割技术概述【完整版】
激光切割技术概述激光切割技术概述:激光束聚焦成很小的光点其最小直径可小于0.1mm），使焦点处达到很高的功率密度可超过106W／cm2)。
这时光束输入（由光能转换）的热量远远超过被材料反射、传导或扩散部分，材料很快加热至汽化湿度，蒸发形成孔洞。
随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄（如0.1mm左右）的切缝。
切边热影响很小，基本没有工件变形。
切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助气体。
钢切割时得用氧作为辅助气体与溶融金属产生放热化学反应氧化材料，同时帮助吹走割缝内的熔渣。
切割聚丙烯一类塑料使用压缩空气，棉、纸等易燃材料切割使用惰性气体。
进入喷嘴的辅助气体还能冷却聚焦透镜，防止烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。
激光最初的中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。
意思是“受激辐射光放大”。
激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程，激光的原理早在1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现。
1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激辐射”改称“激光”。
激光应用很广泛，主要有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器等等。
大多数有机与无机都可以用激光切割。
在工业制造占有分量很重的金属加工业，许多金属材料，不管它具有什么样的硬度，都可进形无变形切割（目前使用最先进的激光切割系统可切割工业用钢的厚度已可接近20mm）。
当然，对高反射率材料，如金、银、铜和铝合金，它们也是好的传热导体，因此激光切割很困难，甚至不能切割（某些难切割材料可使用脉冲波激光束进行切割，由于极高的脉冲波峰值功率，会使材料对光束的吸收系数瞬间急剧提高）。
激光切割技术介绍
激光切割技术介绍
激光切割技术是一种利用高能激光束对材料进行精确切割的先进加工技术。
它在工业制造、医疗器械、电子设备等领域有着广泛的应用。
本文将介绍激光切割技术的原理、应用领域以及优势。
原理
激光切割技术利用高能密集的激光束，通过对材料表面进行瞬间加热，使其融化或气化，并通过控制激光束的能量密度、聚焦度和运动轨迹，实现对材料的精确切割。
激光切割具有非接触加工、高精度、高速度和无需额外切割工具的优势，适用于各种硬度和厚度的材料。
应用领域
激光切割技术在许多领域得到广泛应用，包括金属加工、纺织品生产、玻璃加工等。
在金属加工领域，激光切割被广泛用于精细零件加工、汽车零部件制造等；在纺织品领域，激光切割可以实现复杂图案的切割和雕刻，提高生产效率；在玻璃加工领域，激光切割可以实现高精度的切割和打孔，广泛应用于显示器制造等。
优势
相比传统的机械切割技术，激光切割具有以下优势： - 高精度：激光束的直径较小，可以实现微米级别的精密切割； - 高速度：激光切割速度快，生产效率高；- 非接触加工：不会造成材料变形或损坏，保持原材料的完整性； - 灵活性：可以根据不同要求切换激光参数，适用于多种材料和厚度。
总的来说，激光切割技术是一种高效、高精度的先进加工技术，有着广泛的应用前景。
随着科技的进步和激光技术的不断发展，相信激光切割技术将会在各个领域发挥更加重要的作用。
激光切割加工技术
激光切割加工技术的应用日渐广泛，已成为现代制造工业中的一项重要加工技术。
这种技术以激光切割机作为主要设备，利用光学原理和物理原理对金属、非金属等材料进行割、切、雕刻、打孔等加工。
激光切割技术具有精度高、效率快、面板平整、工艺精密等特点，被广泛应用于汽车、电子、机械、仪器仪表、航空航天等领域。
1、激光切割的原理及分类激光切割技术的原理是利用激光束对材料进行熔化、氧化、蒸发或气化等高能量加工作用的过程。
激光源通过光纤、镜片、光束导轨等组成的光学系统，将光束反射或聚集到工件表面，从而达到材料准确切割或打孔。
激光切割按其光源的类型可分为光纤激光切割、CO2激光切割和光束切割等多种类型。
其中，CO2激光切割是应用最广泛的一种类型，其主要特点是波长相对较长，金属材料的能量吸收率较高，加工效率也较高。
2、激光切割的应用领域激光切割技术的应用领域十分广泛，主要应用于汽车、电子、机械、仪器仪表、航空航天等领域的切割、雕刻、打孔等加工过程。
以电子行业为例，电子元器件的加工中常使用CO2激光切割技术，可以加工出极其精细的小零件，保证了产品的质量和精度。
在工业机器人制造中，激光切割也被广泛应用，可以实现自动化、智能化生产过程，提高生产效率和产品质量。
3、激光切割技术的优势和不足激光切割技术具有精度高、加工速度快、切割面平整、无需刀具等多项优势。
激光切割可实现可靠、稳定的加工质量，减少了生产损失。
但是，激光切割技术也存在一些不足之处：一是设备投资成本高，另外由于光束的精度和光学系统的质量要求较高，技术门槛较高，操作要求也十分严格。
同时，激光切割还受到材料的透光性、表面粗糙度等因素的影响。
4、未来激光切割技术的发展趋势随着现代制造工业的发展，激光切割技术也得到了更加广泛的应用。
未来激光切割技术发展的趋势是：一是加工质量和效率的提升，二是设备自动化和智能化。
对于传统的金属材料外，许多新型材料也将会应用到激光切割技术中，这需要激光切割技术发展对于新材料的研究和改进。
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激光切割技术介绍激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。
脉冲激光适用于金属材料，连续激光适用于非金属材料，后者是激光切割技术的重要应用领域。
现代的激光成了人们所幻想追求的“削铁如泥”的“宝剑”。
激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。
从二十世纪七十年代以来随着CO2激光器及数控技术的不断完善和发展,目前已成为工业上板材切割的一种先进的加工方法。
在五、六十年代作为板材下料切割的主要方法中：对于中厚板采用氧乙炔火焰切割；对于薄板采用剪床下料,成形复杂零件大批量的采用冲压,单件的采用振动剪。
七十年代后,为了改善和提高火焰切割的切口质量,又推广了氧乙烷精密火焰切割和等离子切割。
为了减少大型冲压模具的制造周期,又发展了数控步冲与电加工技术。
各种切割下料方法都有其有缺点,在工业生产中有一定的适用范围。
一、CO2激光切割技术相比其他方法的明显优点1.切割质量好。
切口宽度窄（一般为0.1--0.5mm）、精度高（一般孔中心距误差0.1--0.4mm,轮廓尺寸误差0.1--0.5mm）、切口表面粗糙度好（一般Ra为12.5--25μm）,切缝一般不需要再加工即可焊接。
2.切割速度快。
例如采用2KW激光功率,8mm厚的碳钢切割速度为1.6m/min；2mm厚的不锈钢切割速度为3.5m/min,热影响区小,变形极小。
3.清洁、安全、无污染。
大大改善了操作人员的工作环境。
当然就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光切割不可能超过电加工；就切割厚度而言难以达到火焰和等离子切割的水平。
但是就以上显著的优点足以证明：CO2激光切割已经和正在取代一部分传统的切割工艺方法,特别是各种非金属材料的切割。
它是发展迅速,应用日益广泛的一种先进加工方法。
九十年代以来,由于我国社会主义市场经济的发展,企业间竞争激烈,每个企业必须根据自身条件正确选择某些先进制造技术以提高产品质量和生产效率。
因此CO2激光切割技术在我国获得了较快的发展。
二、CO2激光切割的工业应用世界第一台CO2激光切割机是二十世纪七十年代的诞生的。
三十多年来,由于应用领域的不断扩大,CO2激光切割机不断改进,目前国际国内已有多家企业从事生产各种CO2激光切割机以满足市场的需求,有二维平板切割机、三维空间曲线切割机、管子切割机等。
国外知名企业有德国Trumpf（通快）公司、意大利Prima公司、瑞士Bystronic公司、日本Amada公司、MAZAK公司、NTC公司、澳大利亚HG Laser Lab 公司等。
目前国内能提供平板切割机的企业有上海团结普瑞玛公司、沈阳普瑞玛公司、济南捷迈公司、武汉楚天公司等。
根据美国激光工业应用权威杂志“Industrial Laser Solution”2000年度报告统计：1999年全世界共销售的激光切割系统（主要是CO2激光切割系统）为3325台,共11.74亿美元。
据不完全统计我国目前每年生产CO2激光切割机近100台,共1.5亿元人民币。
虽然激光切割的发展趋势较快,但应用水平与发达国家相比差距较大。
至2003年我国已在工业生产中使用的CO2激光切割系统累计已达500台左右,约占全世界正运行系统总量的1.5%。
CO2激光切割系统的购置着主要是两类单位：一类是大中型制造企业,这些企业生产的产品中有大量板材需要下料、切料,并且具有较强的经济和技术实力；另一类单位是加工站（国外称Job Shop）,加工站是专门对外承接激光加工业务的,自身无主导产品。
它的存在一方面可满足一些中小企业加工的需要；一方面在初期对推广应用激光切割技术起到宣传示范的作用。
1999年美国全国共有激光加工站2700家,其中51%从事激光切割工作。
八十年代我国激光加工站主要从事激光热处理工作,九十年代后,激光切割及攻站逐步增加。
在此基础上随着我国大中型企业体制改革的深入和经济实力的增强,越来越多的企业将采用CO2激光切割技术。
从目前国内应用情况分析,CO2激光切割广泛应用于12mm厚的低碳钢板;6mm 厚的不锈钢板及；20mm厚的非金属材料。
对于三维空间曲线的切割,在汽车、航空工业中也开始获得了应用。
目前适合采用CO2激光切割的产品大体上可归纳为三类：第一类：从技术经济角度不宜制造模具的金属钣金件,特别是轮廓形状复杂,批量不大,一般厚度;12mm的低碳钢、;6mm厚的不锈钢,以节省制造模具的成本与周期。
已采用的典型产品有：自动电梯结构件、升降电梯面板、机床及粮食机械外罩、各种电气柜、开关柜、纺织机械零件、工程机械结构件、大电机硅钢片等。
第二类：装饰、广告、服务行业用的不锈钢（一般厚度3mm）或非金属材料（一般厚度20mm）的图案、标记、字体等。
如艺术照相册的图案,公司、单位、宾馆、商场的标记,车站、码头、公共场所的中英文字体。
第三类：要求均匀切缝的特殊零件。
最广泛应用的典型零件是包装印刷行业用的模切版,它要求在20mm厚的木模板上切出缝宽为0.7~0.8mm的槽,然后在槽中镶嵌刀片。
使用时装在模切机上,切下各种已印刷好图形的包装盒。
国内近年来应用的一个新领域是石油筛缝管。
为了挡住泥沙进入抽油泵,在壁厚为6~9mm的合金钢管上切出0.3mm宽的均匀切缝,起割穿孔处小孔直径不能0.3mm,切割技术难度大,已有不少单位投入生产。
国外除上述应用外,还在不断扩展其应用领域：（1）采用三维激光切割系统或配置工业机器人,切割空间曲线,开发各种三维切割软件,以加快从画图到切割零件的过程。
（2）为了提高生产效率,研究开发各种专用切割系统,材料输送系统,直线电机驱动系统等,目前切割系统的切割速度已超过100m/min。
（3）为扩展工程机械、造船工业等的应用,切割低碳钢厚度已超过30mm,并特别注意研究用氮气切割低碳钢的工艺技术,以提高切割厚板的切口质量。
因此在我国扩大CO2激光切割的工业应用领域,解决新的应用中一些技术难题仍然是工程技术人员的重要课题。
三、CO2激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术激光束的参数、机器与数控系统的性能和精度都直接影响激光切割的效率和质量。
特别是对于切割精度较高或厚度较大的零件,必须掌握和解决以下几项关键技术：1.焦点位置控制技术激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。
由于能量密度与4/πd2成正比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝；同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。
聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。
但切割有飞溅,透镜离工件太近容易将透镜损坏,因此一般大功率CO2激光切割工业应用中广泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。
实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。
对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。
例如用5〃的透镜切碳钢,焦深为焦距的+2%范围内,即5mm左右。
因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。
顾虑到切割质量、切割速度等因素,原则上6mm的金属材料,焦点在表面上；6mm的碳钢,焦点在表面之上；6mm的不锈钢,焦点在表面之下。
具体尺寸由实验确定。
在工业生产中确定焦点位置的简便方法有三种：（1）打印法：使切割头从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径最小处为焦点。
（2）斜板法：用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的最小处为焦点。
（3）蓝色火花法：去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切割头从上往下运动,直至蓝色火花最大处为焦点。
对于飞行光路的切割机,由于光束发散角,切割近端和远端时光程长短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差别。
入射光束的直径越大,焦点光斑的直径越小。
为了减少因聚焦前光束尺寸变化带来的焦点光斑尺寸的变化,国内外激光切割系统的制造商提供了一些专用的装置供用户选用：（1）平行光管。
这是一种常用的方法,即在CO2激光器的输出端加一平行光管进行扩束处理,扩束后的光束直径变大,发散角变小,使在切割工作范围内近端和远端聚焦前光束尺寸接近一致。
（2）在切割头上增加一独立的移动透镜的下轴,它与控制喷嘴到材料表面距离（stand off）的Z轴是两个相互独立的部分。
当机床工作台移动或光轴移动时,光束从近端到远端F轴也同时移动,使光束聚焦后光斑直径在整个加工区域内保持一致。
（3）控制聚焦镜（一般为金属反射聚焦系统）的水压。
若聚焦前光束尺寸变小而使焦点光斑直径变大时,自动控制水压改变聚焦曲率使焦点光斑直径变小。
（4）飞行光路切割机上增加x、y方向的补偿光路系统。
即当切割远端光程增加时使补偿光路缩短；反之当切割近端光程减小时,使补偿光路增加,以保持光程长度一致。
2.切割穿孔技术任何一种热切割技术,除少数情况可以从板边缘开始外,一般都必须在板上穿一小孔。
早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔,然后再用激光从小孔处开始进行切割。
对于没有冲压装置的激光切割机有两种穿孔的基本方法：（1）爆破穿孔：(Blast drilling)，材料经连续激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一孔。
一般孔的大小与板厚有关,爆破穿孔平均直径为板厚的一半,因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大,且不圆,不宜在要求较高的零件上使用（如石油筛缝管）,只能用于废料上。
此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同,飞溅较大。
（2）脉冲穿孔：（Pulse drilling）采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化,常用空气或氮气作为辅助气体,以减少因放热氧化使孔扩展,气体压力较切割时的氧气压力小。
每个脉冲激光只产生小的微粒喷射,逐步深入,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。
一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。
这样穿孔直径较小,其穿孔质量优于爆破穿孔。
为此所使用的激光器不但应具有较高的输出功率；更重要的时光束的时间和空间特性,因此一般横流CO2激光器不能适应激光切割的要求。
此外脉冲穿孔还须要有较可靠的气路控制系统,以实现气体种类、气体压力的切换及穿孔时间的控制。
在采用脉冲穿孔的情况下,为了获得高质量的切口,从工件静止时的脉冲穿孔到工件等速连续切割的过渡技术应以重视。
从理论上讲通常可改变加速段的切割条件：如焦距、喷嘴位置、气体压力等,但实际上由于时间太短改变以上条件的可能性不大。
在工业生产中主要采用改变激光平均功率的办法比较现实,具体方法有以下三种：①改变脉冲宽度；②改变脉冲频率；③同时改变脉冲宽度和频率。
实际结果表明,第③种效果最好。
3.喷嘴设计及气流控制技术激光切割钢材时,氧气和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。