在工业生产中确定焦点位置的简便方法有三种:

(1)打印法:使切割头从上往下运动 , 在塑料板上进行激光束打印 , 打印直径 处为焦点。

(2)斜板法:用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动 , 寻找激光束 的为焦点。

(3) 蓝色火花法:去掉喷嘴 , 吹空气 , 将脉冲激光打在不锈钢板上 , 使切割头从 上往下运动 , 直至蓝色火花为焦点。

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。