目前，民用激光發(fā)生器由于制造成本等原因，所發(fā)出的激光光束都具有一定的發(fā)散角，呈“錐形”。當“錐形”的高度改變時（相當于激光切割機光路長度改變），聚焦透鏡表面的光束橫截面面積也隨之改變。此外，光還具有波的性質(zhì)，因此，不可避免地會出現(xiàn)衍射現(xiàn)象，衍射會使光束在傳播過程中發(fā)生橫向擴展，該現(xiàn)象存在于所有的光學系統(tǒng)中，能夠決定這些系統(tǒng)在性能方面的理論極限值。由于高斯光束呈“錐形”和光波的衍射作用，當光路長度變化時，作用在透鏡表面的光束直徑時刻發(fā)生著變化，這就會引起焦點大小和焦點深度的變化，但對焦點位置的影響很小。對于沒有沖壓裝置的激光切割機有兩種穿孔的基本方法：脈沖穿孔：（Pulsedrilling）采用高峰值功率的脈沖激光使少量材料熔化或汽化,常用空氣或氮氣作為輔助氣體,以減少因放熱氧化使孔擴展,氣體壓力較切割時的氧氣壓力小。如果焦點大小和焦點深度在連續(xù)加工中發(fā)生變化，必然會對加工產(chǎn)生很大影響，比如，會造成切割縫寬度不一致、在相同切割功率下會割不透或燒蝕板材等 。

    激光切割的優(yōu)點之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度與面積成反比，所以焦點光斑直徑盡可能的小，以便產(chǎn)生一窄的切縫；同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞，因此一般大功率CO2激光切割機工業(yè)應用中廣泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對于高質(zhì)量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的 2%范圍內(nèi),即5mm左右。每一個高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個細小的孔，在計算機控制下，激光加工頭與被加工材料按預先繪好的圖形進行連續(xù)相對運動打點，這樣就會把物體加工成想要的形狀。因此控制焦點相對于被切材料表面的位置十分重要。

    多年來，國外發(fā)展了綜合激光切割和機械沖孔技術的激光沖切機，這種機械對復雜形狀的工件用機械方法模沖出內(nèi)孔，然后用激光切割方法切出外緣和需要長距離切割的線條。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。比如，此類材料可否進行激光切割？其切割的難點在哪里？對于容易受熱破壞的脆性材料，通過激光束加熱進行高速、可控的切斷，稱為控制斷裂切割。是否需要對樣品進行試割？如何達到切割的質(zhì)量和精度的要求？工件切割的基準起始點放在哪里？等等。影響激光切割質(zhì)量的因素很多，激光切割的一個重要優(yōu)點在于可以對過程中的主要因素實施高度控制，使切割出的工件充分滿足客戶的要求，并且重復性很好。這些主要因素由切割速度、焦點位置、輔助氣體壓力、激光輸出功率等工藝參數(shù)構成。除了以上4個重要的變量以外，可能對切割質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素還包括光束參數(shù)（模式和功率、激光束的偏振、激光束的聚焦、脈沖波光束）和工件特性（材料表面反射率、材料表面狀態(tài)），以及割炬和噴嘴、外光路系統(tǒng)、工件固定等其他因素。

激光切割機工藝中的輔助吹氣參數(shù)

     在激光切割過程中，特別是對鋼、鈦等易氧化金屬的切割，使用輔助吹氧氣法，可以產(chǎn)生氧化放熱反應，可以吹散等離子云對激光束的屏蔽，可以吹掉切割縫隙中的熔融金屬。這些作用的總效果與增加入射激光功率的作用是相當?shù)?。所以，輔助吹氣是提高切割速度，保證切斷面質(zhì)量的重要因素。因為氧化放熱過程中，棄放的熱量與氣體流量有關，切縫中熔融金屬的噴射量與輔助氣體在中心細線上壓力的大小有關。激光切割是將從激光器發(fā)射出的激光，經(jīng)光路系統(tǒng)，聚焦成高功率密度的激光束。故在激光切割機切割工藝中，要研究輔助氣體的種類、流量和壓強對切割速度的影響。