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。目前，民用激光发生器由于制造成本等原因，所发出的激光光束都具有一定的发散角，呈“锥形”。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）在切割部件上增加一***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***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。顾虑到切割质量、切割速度等因素,原则上6mm的金属材料,焦点在表面上。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。

激光切割机指标的合理控制

　  1、切割断面指标：激光切割纯铝需要高功率、高气压大流量辅助气体由于材料较软，切割过程中背面的切割渣不易吹除，以挂软渣为主，但可以较容易地机械手段去除；激光切割是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。切割较硬的材料的时候一般不容易掉渣，因工艺参数和其它原因，仅有少量的渣，不易去除，但当使用高压氮气切割时，挂渣现象可以有效控制。

　　2、断面粗糙度：激光切割的断面主要和激光的受光束模式、光学镜片质量、辅助气体纯度和切割速度有关系，当然与所加工材质也有密切相关，通常是上部光滑，下部粗糙。一般激光切割断面可达到RZ6.3-25左右。

　　3、切口斜度：切口斜度是激光切割固件有的特性，主要是由于光束聚焦后呈发散装，而且再加上辅助气体的吹拂作用，形成形切缝即上窄下宽，一般随切割厚度增大斜度越大，通常加工20MM碳钢，单边斜度不大于3度。

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。

延长激光切割机的聚焦镜片使用寿命的方法：

　　1.一般在激光密封的光路之中，都会使用干燥、无油、无尘的正压空气来保证大气中的灰尘、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。

　　2.激光切割产生的废渣使辅助空气从割嘴向下吹，从而在很大的程度上减少了废渣对聚焦镜下部的伤害。

　　3.如果是超高速的穿孔，可以在穿孔前喷射穿孔油，使渣不会垂直落向割炬部，而是向侧面掉落。从而减少了对镜片的伤害。

　　4.尽量少用超高速的穿孔，使用常规穿孔可以延长聚焦镜的使用寿命。

　　5.在每次开机工作前，对聚焦镜进行一次清洁和***。