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(shí)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(qiáng)度和高相干性。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時(shí)切割速度可達(dá)到3。激光切割是應(yīng)用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來實(shí)現(xiàn)的。在計(jì)算機(jī)的控制下，通過脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復(fù)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(dǎo)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(gè)個(gè)細(xì)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(jī),由于光束發(fā)散角,切割近端和遠(yuǎn)端時(shí)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(shè)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(diǎn)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(diǎn)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(jìn)行擴(kuò)束處理,擴(kuò)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(yuǎn)端聚焦前光束尺寸接近一致。

    （2）在切割部件上增加一獨(dú)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(gè)相互獨(dú)立的部分。工件在切割前，對其進(jìn)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(yù)先予以考慮。當(dāng)機(jī)床工作臺移動或光軸移動時(shí),光束從近端到遠(yuǎn)端F軸也同時(shí)移動,使光束聚焦后光斑直徑在整個(gè)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(diǎn)光斑直徑變大時(shí),自動控制水壓改變聚焦曲率使焦點(diǎn)光斑直徑變小。

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

    數(shù)控切割機(jī)床由三部分組成，即工作臺（一般為精密機(jī)床）、光束傳輸系統(tǒng)（有時(shí)稱外光路，即激光器發(fā)出的光束到達(dá)工件前整個(gè)光程內(nèi)光束的傳輸光學(xué)、機(jī)械構(gòu)件）和微機(jī)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(jī)機(jī)架的合理設(shè)計(jì)  

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

    2).根據(jù)功能性要求來確定機(jī)架的結(jié)構(gòu)、參數(shù)，結(jié)合激光切割機(jī)自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，建立相應(yīng)的動力學(xué)模型。

    3).研究機(jī)架的結(jié)構(gòu)、參數(shù)對機(jī)架的靜、動態(tài)剛度以及熱穩(wěn)定性的影響，并為機(jī)架設(shè)計(jì)提供理論的根據(jù)。

    4).確定機(jī)架與其他部件間的相互耦合關(guān)系。