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  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,-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。激光切割机在加工中工件会在表面过渡处出现各种尖角、毛边等不规则的金属部分。为了减少因-前光束尺寸变化带来的焦点光斑尺寸的变化,-激光切割系统的制造商提供了一些-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-前光束尺寸接近一致。

  2在切割部件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-后光斑直径在整个加工区域内保持一致。如图二所示。一般在激光密封的光路之中，都会使用干燥、无油、无尘的正压空气来--中的灰尘、杂质无法进入光路之中,从而达到防止光学镜片的污染目的。      

  3控制-镜一般为金属反射-系统的水压。若-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-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-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。

  激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般10w/cm2。由于能量密度与面积成反比，所以焦点光斑直径尽可能的小，以便产生一窄的切缝；同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。-透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。但切割有飞溅,透镜离工件太近容易将透镜损坏，因此一般大功率co2激光切割机工业应用中广泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。对于高的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。例如用5〃的透镜切碳钢,焦深为焦距的+2%范围内,即5mm左右。为了-机器有较高的加工精度，要求其导轨、直线具有较高的导向精度和-的运动平稳性。因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。

   喷嘴设计及气流控制技术： 激光切割钢材时,氧气和-的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应；同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。因此，除光束的及其控制直接影响切割外,喷嘴的设计及气流的控制如喷嘴压力、工件在气流中的位置等也是十分重要的因素。而就全自动激光切割机而言，它的平台是可以运动的，与送料装置配合起来就实现了自动加工的目的。

激光切割机机架的合理设计  

  1).确定激光切割机在各种工作状况及环境下快速、、稳定运行的条件。

  2).根据功能性要求来确定机架的结构、参数，结合激光切割机自身结构的特点，建立相应的动力学模型。

  3).研究机架的结构、参数对机架的静、动态刚度以及热稳定性的影响，并为机架设计提供理论的根据。

  4).确定机架与其他部件间的相互耦合关系。

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