（一）激光產(chǎn)生與聚焦

激光切割機(jī)中的激光產(chǎn)生過(guò)程復(fù)雜而精妙。激光發(fā)生器是核心部件，它通過(guò)特定的機(jī)制產(chǎn)生高能量、高聚集度的激光束。常見(jiàn)的激光類(lèi)型有 CO2 激光、光纖激光和固體激光等。以光纖激光為例，激光是由電能轉(zhuǎn)化為光能，在這個(gè)過(guò)程中，由于能與能之間的轉(zhuǎn)換不可能是百分百，一部分電能轉(zhuǎn)化成光能的同時(shí)，另一部分成了熱能。目前光纖激光器的電光轉(zhuǎn)換率是 25%-35%，性能越好的激光器，電光轉(zhuǎn)換率比例也就越高，相應(yīng)的能耗也就越小。

產(chǎn)生的激光束需要通過(guò)光學(xué)器件進(jìn)行導(dǎo)向和聚焦。通常使用透鏡或鏡片來(lái)控制激光束的路徑并使其聚焦成小直徑的光斑。例如，諧振腔兩端是兩塊平行放置的反射鏡，反射鏡間距是受激輻射波長(zhǎng)的整數(shù)倍，以使得只有完全垂直于兩塊反射鏡的輻射被選擇留下。被選擇方向上的輻射不斷增殖形成相干性非常好的激光光束，躍遷到低能級(jí)的介質(zhì)分子在外來(lái)能量的激發(fā)下重新回到高能級(jí)，保證持續(xù)提供可激發(fā)的介質(zhì)分子。諧振腔的一端放置的反射鏡有一定的透射率，通過(guò)此端反射鏡透射出來(lái)的光束就是我們可以使用的激光束。

（二）材料加工過(guò)程

當(dāng)聚焦后的激光束照射到材料表面時(shí)，材料開(kāi)始吸收激光的能量。不同材料對(duì)激光的吸收率有所差異，一些金屬材料對(duì)激光有較高的吸收率。激光的高能量密度使得材料迅速加熱，達(dá)到融化或汽化的溫度。材料的融化或汽化需要消耗大量的熱能，從而實(shí)現(xiàn)切割。

在切割過(guò)程中，常常會(huì)通過(guò)噴嘴噴射輔助氣體，如氮?dú)?、氧氣或惰性氣體等。這些輔助氣體有多重作用，一是冷卻防止材料硬化，即熱處理；二是氣壓吹掉切割融化的金屬爐渣；三是協(xié)助燃燒，比如氧氣切割，有利于燃燒切割，會(huì)有更多的能量。對(duì)于非金屬激光切割機(jī)，吹一個(gè)可以防火，另一個(gè)可以防止灰塵堵塞激光噴嘴，一些特殊材料還會(huì)增加吹氣以達(dá)到不變色的目的。

激光切割機(jī)通常配備一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，用于控制激光切割頭在材料表面上的運(yùn)動(dòng)路徑。這可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜形狀的切割，由計(jì)算機(jī)程序控制。例如，在汽車(chē)制造中，通過(guò)精確的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，可以對(duì)車(chē)身構(gòu)件進(jìn)行復(fù)雜形狀的切割，確保精度和質(zhì)量。切縫時(shí)的工藝參數(shù)，如切割速度、激光器功率、氣體壓力等以及運(yùn)動(dòng)軌跡均由數(shù)控系統(tǒng)控制，割縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。