CO2激光切割的幾項重要技術是光、機、電一體(ti) 化的綜合技術。激光束的參數、機器與(yu) 數控係統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質量。特別是對於(yu) 切割精度較高或厚度較大的零件，必須掌握和解決(jue) 以下幾項關(guan) 鍵技術： 

　　1、焦點位置控製技術： 

　　激光切割的優(you) 勢之一是光束的能量密度高，一般>10W/cm2。由於(yu) 能量密度與(yu) 4/πd2成正比，所以焦點光斑直徑盡可能的小，以便產(chan) 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激光切割工業(ye) 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。對於(yu) 高質量的切割，有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關(guan) 。例如用5〃的透鏡切碳鋼，焦深為(wei) 焦距的+2%範圍內(nei) ，即5mm左右。因此控製焦點相對於(yu) 被切材料表麵的位置十分重要。顧慮到切割質量、切割速度等因素，原則上<6mm的金屬材料，焦點在表麵上；>6mm的碳鋼，焦點在表麵之上；>6mm的不鏽鋼，焦點在表麵之下。具體(ti) 尺寸由實驗確定。 

　　在工業(ye) 生產(chan) 中確定焦點位置的簡便方法有三種： 

　　(1)打印法：使切割頭從(cong) 上往下運動，在塑料板上進行激光束打印，打印直徑最小處為(wei) 焦點。(2)斜板法：用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動，尋找激光束的最小處為(wei) 焦點。(3)藍色火花法：去掉噴嘴，吹空氣，將脈衝(chong) 激光打在不鏽板上，使切割頭從(cong) 上往下運動，直至藍色火花最大處為(wei) 焦點。 

　　對於(yu) 飛行光路的切割機，由於(yu) 光束發散角，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。入射光束的直徑越大，焦點光斑的直徑越小。為(wei) 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(nei) 外激光切割係統的製造商提供了一些專(zhuan) 用的裝置供用戶選用： 

　　(2)平行光管法：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，擴束後的光束直徑變大，發散角變小，使在切割工作範圍內(nei) 近端和遠端聚焦前光束尺寸接近一致。(2)在切割頭上增加一獨立的移動透鏡的下軸，它與(yu) 控製噴嘴到材料表麵距離(stand off)的Z軸是兩(liang) 個(ge) 相互獨立的部分。當機床工作台移動或光軸移動時，光束從(cong) 近端到遠端F軸也同時移動，使光束聚焦後光斑直徑在整個(ge) 加工區域內(nei) 保持一致。