激光是一種光，與其他自然光一樣，是由原子(分子或離子等)躍遷產(chǎn)生的。 但它與普通光不同是激光僅在初極短的時間內(nèi)依賴于自發(fā)輻射，此后的過程完全由激輻射決定，因此激光具有非常純正的顏色，幾乎無發(fā)散的方向性、極高的發(fā)光強度和高相干性。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達到3。激光切割是應用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來實現(xiàn)的。在計算機的控制下，通過脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復高頻率的脈沖激光，形成一定頻率，一定脈寬的光束，該脈沖激光束經(jīng)過光路傳導及反射并通過聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上，形成一個個細微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。

    對于飛行光路的切割機,由于光束發(fā)散角,切割近端和遠端時光程長短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差別。在板材厚度一定的情況下，假設有足夠的激光功率，大的切割速度受到氣體射流速度的限制。入射光束的直徑越大,焦點光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點光斑尺寸的變化,國內(nèi)外激光切割系統(tǒng)的制造商提供了一些的裝置供用戶選用：

    （1）平行光管。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進行擴束處理,擴束后的光束直徑變大,發(fā)散角變小,使在切割工作范圍內(nèi)近端和遠端聚焦前光束尺寸接近一致。

    （2）在切割部件上增加一獨立的移動透鏡的下軸,它與控制噴嘴到材料表面距離（stand off）的Z軸是兩個相互獨立的部分。工件在切割前，對其進行激光切割的可行性以及切割過程中可能出現(xiàn)的問題要預先予以考慮。當機床工作臺移動或光軸移動時,光束從近端到遠端F軸也同時移動,使光束聚焦后光斑直徑在整個加工區(qū)域內(nèi)保持一致。如圖二所示。         

    （3）控制聚焦鏡（一般為金屬反射聚焦系統(tǒng)）的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點光斑直徑變大時,自動控制水壓改變聚焦曲率使焦點光斑直徑變小。

    （4）飛行光路切割機上增加x、y方向的補償光路系統(tǒng)。即當切割遠端光程增加時使補償光路縮短；反之當切割近端光程減小時,使補償光路增加,以保持光程長度一致。

    數(shù)控切割機床由三部分組成，即工作臺（一般為精密機床）、光束傳輸系統(tǒng)（有時稱外光路，即激光器發(fā)出的光束到達工件前整個光程內(nèi)光束的傳輸光學、機械構件）和微機數(shù)控系統(tǒng)。按切割柜與工 作臺相對移動的方式，可分為以下三種類型：

    （1）在切割過程中，光束（由割炬射出）與工作臺都移動，一般光束沿Y向移，工作臺在X向移。

    （2）在切割過程中，只有光束（割炬）移動，工作臺不移動。

    （3）在切割過程中，只有工作臺移動，而光束（割炬）則固定不動。

激光切割機機架的合理設計  

    1).確定激光切割機在各種工作狀況及環(huán)境下快速、、穩(wěn)定運行的條件。

    2).根據(jù)功能性要求來確定機架的結構、參數(shù)，結合激光切割機自身結構的特點，建立相應的動力學模型。

    3).研究機架的結構、參數(shù)對機架的靜、動態(tài)剛度以及熱穩(wěn)定性的影響，并為機架設計提供理論的根據(jù)。

    4).確定機架與其他部件間的相互耦合關系。