激光切割技术有两种：一种是脉冲激光，适用于金属材料。二是连续激光适用于非金属材料，是激光切割技术的重要应用领域。
激光切割机的几项关键技术是光、机、电一体化技术。在激光切割机中，激光束的参数、机器和数控系统的性能和精度直接影响激光切割的效率和质量。特别是对于切割精度高或厚度大的零件，必须掌握和解决以下关键技术：
焦点位置控制技术
激光切割的优点之一是光束能量密度高，一般/cm2 .由于能量密度与面积成反比，所以焦点的直径尽可能小，以产生窄缝；同时，焦斑的直径与镜头的焦深成正比。聚焦透镜的焦深越小，焦斑直径越小。但切割时有飞溅，镜片离工件太近，容易损坏镜片。因此，5"~7、5"（~）的焦距被广泛应用于大功率CO2激光切割机的工业应用。实际焦斑直径在0、1~0、4mm之间。对于高质量的切割，有效焦深还与镜片的直径和被切割的材料有关。比如用5英寸的镜头切割碳钢，焦深在焦距的+2%范围内，也就是5mm左右。因此，控制重点相对于被切割材料表面的位置非常重要。考虑切割质量、切割速度等因素，原则上6mm金属材料的重点在表面； 6mm碳钢，重点在表面； 6mm不锈钢，重点在表面下方。具体尺寸由实验确定。
工业生产中确定焦点位置的简单方法有以下三种：
(1)印刷方式：使切割头上下移动，激光束在塑料板 印刷时，焦点是印刷直径最小的地方。
(2)斜板法：用与垂直轴成一定角度放置的塑料板水平拉动，找到最小的地方
(3)蓝色火花法：取下喷嘴，吹气，脉冲激光打在不锈钢板上，使切割头上下移动，直到最大蓝色火花是焦点。
对于飞光路的切割机，由于光束的发散角，切割的近端和远端之间的距离不同，聚焦前的光束大小也不同。入射光束的直径越大，焦点的直径越小。为了减少聚焦前光束尺寸变化引起的聚焦光斑由于尺寸变化，国内外激光切割系统制造商提供了一些特殊装置供用户选择：
(1)平行光管道。这是一种常用的方法，即在CO2激光器的输出端加一根平行光的光管进行扩束处理，扩束后的光束直径变大，发散角变小，从而使在切割工作范围内近端和远端聚焦前的光束尺寸接近相同。
(2) 切割头上增加一个独立移动透镜的下轴，它是两个独立的部分Z 轴，控制喷嘴与材料表面之间的距离（间距）。当机台移动或光轴移动时，光束从近端移动到远端F轴也同时移动，使光束聚焦后的光斑直径在整体上保持不变加工区。如图2所示。
(3)控制聚焦镜的水压（通常是金属反射聚焦系统）。如果光束聚焦之前尺寸变小，焦斑直径变大时，自动控制水压改变聚焦曲率，使焦斑直径变小。
(4)补偿飞行光路切割机增加了x和y方向的光路系统。即当切割距离较远时，末端光路增加，补偿光路缩短；相反，当切割近端光路减小时，补偿光路增加，以保持光路长度一致。 X、Y工作范围：*
切割聚焦透镜：F=最大激光输出功率：调谐脉冲频率：$功率脉冲宽度：0、5ms-2ms激光：双灯镀金聚光腔切割接口卡：CNC控制卡 切割软件：适应PLT、DX F等格式 制冷功率：4W 重复定位精度：±0、03/空转速度：0-/min 切割速度：0-/min 切割精度是判断CNC好坏的第一要素激光切割机。影响数控激光切割机切割精度的四大因素：
1．激光发生器的激光团聚大小。聚光后，如果光点很小，切割精度很高，切割后的间隙也很小。这意味着激光切割机的精度非常高，质量非常高。但是激光发出的光束是锥形的，所以切出的狭缝也是锥形的。在这种情况下，工件的厚度越大，精度越低，因此切缝也越大。
2、工作台的准确性。如果工作台的精度很高，切割的精度也会提高。因此，工作台的精度也是衡量激光发生器精度的一个非常重要的因素。
3、激光束会聚成锥形。切割时，激光束向下逐渐变细。这时，如果要切割的工件厚度很大，就会降低切割精度，切割间隙也会很大。
4、不同的切割材料也会影响激光切割机的精度。在相同情况下，切割不锈钢和切割铝的精度会有很大差异，不锈钢的切割精度会更高，切割面也会更光滑。
一般来说，激光切割的质量可以通过以下6个标准来衡量。
1、切削表面粗糙度Rz
2．切口渣大小
3．切削刃的垂直度和坡度u
4．切削刃圆角尺寸 r
5、带后拖曳量n
6、平整度F切割穿孔技术：任何一种热切割技术，除了少数可以从板边开始的情况外，一般必须在板上打一个小孔。早先在激光冲压复合机上，是用冲床冲一个孔，然后用激光从小孔开始切割。对于没有打孔装置的激光切割机，穿孔的基本方法有两种：
(1) 爆破穿孔：（Blastdrilling），材料经连续激光照射后，在中心形成凹坑，然后材料由连续的激光束照射。氧气流迅速去除熔融材料以形成孔。一般来说，孔的大小与板的厚度有关。爆破穿孔的平均直径为板厚的一半。因此，较厚板的爆破孔直径较大且不圆，因此不宜用在要求较高的部位（如油筛缝管）。 )，只能用于废料。另外，由于穿孔所用的氧气压力与切割所用的氧气压力相同，因此飞溅较大。
（2）脉冲钻孔：（脉冲钻孔）使用具有高峰值功率的脉冲激光熔化或汽化少量材料。常使用空气或氮气作为辅助气体，以减少因放热氧化引起的空穴膨胀。气体压力高于切割时的压力。氧气压力低。每个脉冲激光只产生少量的粒子射流，这些粒子会逐渐穿透更深，因此厚板的穿孔时间需要几秒钟。穿孔完成后，立即将辅助气体换成氧气进行切割。这样，穿孔直径更小，穿孔质量优于爆破穿孔。为此，所使用的激光器不仅要具有高输出功率，还要考虑光束的时空特性，因此一般的横流CO2激光器不能满足激光切割的要求。
此外，脉冲穿孔还需要更可靠的气路控制系统来实现气体种类、气体压力的切换和穿孔时间的控制。在脉冲穿孔的情况下，为了获得高质量的切割，应注意从工件静止时的脉冲穿孔到工件的恒速连续切削的过渡技术。从理论上讲，加速段的切割条件通常可以改变：如焦距、喷嘴位置、气压等，但实际上，由于时间太短，改变上述条件的可能性不大。在工业生产中，主要采用改变平均激光功率的方法更为现实。具体方法有3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(3)方法是最好的。喷嘴设计和气流控制技术：激光切割钢材时，氧气和聚焦的激光束通过喷嘴射向被切割材料，从而形成气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流要大，速度要快，这样才能有足够的氧化作用，才能使切口材料充分进行放热反应；同时，有足够的动量将熔融材料吹出。因此，除了光束质量及其控制直接影响切割质量外，喷嘴的设计和气流的控制（如喷嘴压力、工件在气流中的位置等）也很重要。非常重要的因素。
激光切割的喷嘴采用简单的结构，即锥形孔，末端有一个小圆孔（如图4所示）。设计通常使用实验和误差方法完成。由于喷嘴一般采用紫铜制作，体积小，是易损件，需要经常更换，所以不进行流体力学计算分析。使用时从喷嘴侧面引入一定压力Pn（表压为Pg）的气体，称为喷嘴压力。它从喷嘴出口喷出，经过一定距离后到达工件表面。该压力称为切割压力Pc，最后气体膨胀至大气压。 Pa。研究工作表明，随着Pn的增加，气流速度增加，Pc也增加。
可由下式计算：V=8、2d2(Pg+1)
V-气体流量L/min
d-喷嘴直径mm
Pg-喷嘴压力（表压） bar
不同的气体有不同的压力阈值。当喷管压力超过该值时，气流为正常斜激波，气流速度由亚音速过渡到超音速。这个阈值与Pn和Pa的比值以及气体分子的自由度（n）有关：比如氧气和空气，n=5、所以阈值Pn=1bar×(1、2)3、5=1、当喷嘴压力较高 Pn/Pa=(1+1/n)1+n/2 (Pn; 4bar) 时，气流的法向斜激波密封变为法向激波，切割压力 Pc 减小，气流速度降低，工件表面形成涡流，削弱了气流去除熔融材料的作用，影响了切削速度。因此，采用带锥孔和端部小圆孔的喷嘴，氧气喷嘴的压力往往在3bar以下。
为了进一步提高激光切割的速度，根据空气动力学原理，在不产生法向激波的情况下增加喷嘴压力的前提下，缩放喷嘴，即拉瓦尔喷嘴，可以被设计和制造。为方便制作，采用图1所示的结构。 4可以通过。德国汉诺威大学激光中心使用焦距为2、5″的激光，分别用小孔喷嘴和拉瓦尔喷嘴进行实验，如图4所示。测试结果如图5所示：分别表示NO2、NO4、NO5喷嘴在不同氧气压力下的切割表面粗糙度Rz与切割速度Vc之间的函数关系。从图中可以看出，NO2小孔喷嘴的切割速度在Pn为（或4bar）时只能达到2、/min（碳钢板厚度为2mm）。当达到 Pn 时，两个 Laval 喷嘴 NO4 和 NO5 可以达到相同的切割速度。需要指出的是，切削压力 Pc 也是工件到喷嘴的距离的函数。由于斜向冲击波在气流边界的多次反射，切割压力呈周期性变化。
第一高切削压力区靠近喷嘴出口，工件表面到喷嘴出口的距离约为0、5~1、5mm，切削压力Pc大且稳定，是常用的工艺参数用于工业生产中的切割手柄。第二高的切割压力区域在喷嘴出口的3~3、5mm左右，切割压力Pc也较大，也能达到很好的效果，有利于保护镜片，提高其使用寿命。不能使用曲线上的其他高切割压力区域，因为它们距离喷嘴出口太远，无法匹配聚焦光束。
