激光切割机的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术

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。如图二所示。

（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。

激光切割机的稳定性

如何衡量一台激光切割机的稳定性能是否良好，是众多选购者比较关心的一个问题。现在市面上常见的激光切割机主要由主机、导轨、齿轮齿条或滚珠丝杠、传动机构等部件构成，下面我们就从这几个部件做个简单的分析。

主机由横梁和两个纵向端架组成。机器门架由端架和横梁组成，横梁采用矩型方管结构,回火去内应力，具有很高的强度和刚性，横梁上可安装多个移动体小车。横向移动装置均采用拖链。机械部分实现高精度齿轮齿条传动，导轨采用高精度专用进口导轨精制而成，经精密加工的滑动导轨紧固在带支座的混凝土或钢架基础上，并配有调节螺栓，以便安装和调整。纵向的驱动系统装在纵向端架内，低位置的设计使传动更加合理、平稳。

纵向端架底部有前后两个滚动轮可沿导轨平滑滚动，前后端装有导轨刮屑器以保证导轨表面无杂物，底部两侧装有导向作用的偏心夹紧轮，激光切割机为确保机器的导向精度，本机在横向传动、割炬升降都加设了高强度线性导轨(横传动或采用高精度精磨导轨。而精密加工的齿轮和齿条保证了机器的纵、横向传动精度并消除了间隙。

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激光切割过程中添加与被切材料相适合的辅助汽体。钢切割时利用氧作为辅助汽体与熔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汽体。进入喷嘴的辅助汽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。激光切割机在切割时切割速度的选择其实也很重要，好的切割速度范围可按照设备说明选定或用试验来确定，由于材料的厚薄度，材质不同，熔点高低，热导率大小以及熔化后的表面张力等因素，切割速度也相应的变化。

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