近幾年，雷射切割機對鈑金行業發展的作用日益凸顯，一臺技術先進、功能強大的雷射切割機是光、機、電一體化的複雜系統，它實用的切割功能是實現高效率、高品質板材加工的重要保障，本文通過對雷射切割功能的盤點，旨在讓讀者更深入地認識雷射切割工藝，從而更好地應用到實際生產中來。
蛙跳
加工圖1所示板材時，切割完孔1，接著切割孔2，切割頭要從點A移動到點B，機器是「空」跑的，且切割頭移動時要關閉雷射，這個運動過程稱為空程。蛙跳就是雷射切割機的空程方式。
圖1 空程
早期雷射切割機空程運行時切割頭的行走路徑如圖2所示，切割頭要次第完成三個動作：上升（到足夠安全的高度）、平動（到達點B的上方）、下降。
圖2 切割頭行走路徑
壓縮空程時間，可提高機器運行效率。如果將次第完成的三個動作，變為「同時」完成，可縮短空程時間，切割頭從點A開始向點B移動的同時伴隨上升動作，接近點B的同時增加下降動作，即切割頭空程運動的軌跡，猶如青蛙跳躍所畫出的一條弧線。
在雷射切割機發展過程中，蛙跳稱得上是一個突出的技術進步。蛙跳動作，只佔用了從點A到點B平動的時間，省卻了上升、下降的時間。如果雷射切割機現在還不具備蛙跳功能，恐怕就不入流了。
自動調焦
切割不同材料時，要求雷射束的焦點落在工件截面的不同位置，如圖3所示。
因此需要調整焦點位置，即調焦。早期的雷射切割機，一般採用手動調焦方式。如今，許多廠商的雷射切割機都實現了自動調焦功能。
有人認為，只要改變切割頭的高度，切割頭升高，焦點位置就升高，切割頭降低，焦點位置就降低。事實上，並沒有這麼簡單。眾所周知，切割頭底部為噴嘴，在切割過程中，噴嘴與工件之間的距離（噴嘴高度）約0.5～1.5mm，是一個固定值，即噴嘴高度不變，所以不能通過升降切割頭來調焦，否則無法完成切割加工。
聚焦鏡的焦距是不可改變的，所以也不能通過改變焦距來調焦。改變聚焦鏡的位置，則可改變焦點位置：聚焦鏡下降，則焦點下降；聚焦鏡上升，則焦點上升。這是自動調焦的一種方式，需要通過電機驅動聚焦鏡作上下運動，以實現自動調焦功能。
另一種自動調焦的方法是：在光束進入聚焦鏡之前，配置一個變曲率反射鏡（或稱可調鏡），通過改變反射鏡的曲率，改變反射光束的發散角度，從而改變焦點位置（圖4）。
有了自動調焦功能，可顯著提高雷射切割機的加工效率，加工厚板時穿孔時間大幅縮減，加工不同材質、不同厚度的工件時，機器可自動將焦點快速調整到最合適的位置。
圖3 工件材質不同切割焦點位置不同
圖4 自動調焦
自動尋邊
當板料放到工作檯上時，若板料歪斜，切割時可能造成浪費。若切割機能夠感知板料傾斜的角度和原點，則可調整切割加工程序，以適合板料的角度和位置，從而避免浪費。
啟動自動尋邊功能後，切割頭從P點出發，自動測得板料兩垂直邊上的3點：P1、P2、P3，並據此自動計算出板料的傾斜角度A，以及板料的原點，如圖5所示。藉助自動尋邊功能，省卻了原先調整工件的時間，降低了工作強度，提升了切割效率。
圖5 自動調整切割角度
集中穿孔
集中穿孔也稱預穿孔，是一種加工工藝，並非雷射切割機本身的功能。雷射切割較厚板材時，每一輪廓的切割加工都要經歷兩個階段，一是穿孔，二是切割。
常規加工工藝為：A點穿孔→切割輪廓1→B點穿孔→切割輪廓2→……所謂集中穿孔，就是將整張板材上的所有穿孔過程提前集中執行，然後回頭再執行切割過程。集中穿孔加工工藝為：完成所有輪廓的穿孔→回到起點→切割所有輪廓，如圖6所示。
圖6 集中穿孔加工工藝
與常規加工工藝相比，集中穿孔時，機器的運行軌跡總長是增加的。但是，這種加工工藝可以避免過燒現象的發生。厚板穿孔過程中，在穿孔點周圍形成熱量聚集，若緊接著進行切割加工，就會出現過燒現象。採用集中穿孔工藝方式，完成所有穿孔、返回起點再切割時，由於有充分的時間散熱，就避免了過燒現象。
集中穿孔也存在風險。如果在切割過程中發生碰撞，致使板材位置變動，則尚未切割的部分可能報廢。集中穿孔工藝的應用需要配合自動編程系統的使用。
橋位（微連接）
進行雷射切割加工時，板料被鋸齒狀的支撐條託住。被切割下來的零件，如果不夠小，不能從支撐條的縫隙中落下；如果不夠大，不能被支撐條託住，都可能會失去平衡，乃至翹起。高速運動的切割頭可能與之發生碰撞，輕則停機，重則損壞切割頭。
利用橋位（微連接）切割工藝，可避免發生此種現象。在對板材進行雷射切割編程時，可將封閉的輪廓斷開若干處，使切割完成後，零件與周圍材料粘連在一起，不致掉落，這些斷開處，就是橋位，也稱為斷點或微連接，如圖7所示。斷開距離一般為0.2～1mm，與板料厚度成反比。
圖7 橋位
橋位將零件與周圍材料連在一起，成熟的編程軟體可根據輪廓的長度，自動加上合適數量的橋位。還能區分內外輪廓，決定是否增加橋位，使不留橋位的內輪廓（廢料）掉落，而留橋位的外輪廓（零件）與母材粘連在一起，不掉落，從而免去分揀工作。
共邊切割
如果相鄰零件的輪廓是直線且角度相同，則可以合為一條直線，只切割一次，即共邊切割。顯而易見，共邊切割減少了切割長度，可顯著提高加工效率。共邊切割並不要求零件的外形是矩形，如圖8所示。
圖8 共邊切割
圖8中天藍色線條為公共邊，共邊切割不僅節省切割時間，而且減少穿孔次數，因此，效益非常明顯。假如每天因共邊切割節省1.5小時，每年節省約500小時，每小時綜合成本按100元計算，則相當於一年額外創造了5萬元效益。共邊切割工藝的應用需要依賴於智能化編程軟體的使用。
雷射切割工藝分類
雷射切割工藝採用雷射束照射到鋼板表面時釋放的能量來使不鏽鋼熔化並蒸發。雷射源一般用二氧化碳雷射束，工作功率為500～2500瓦。該功率的水平比許多家用電暖氣所需要的功率還低，但是，通過透鏡和反射鏡，雷射束聚集在很小的區域。能量的高度集中能夠進行迅速局部加熱，使不鏽鋼蒸發。此外，由於能量非常集中，所以，僅有少量熱傳到鋼材的其它部分，所造成的變形很小或沒有變形，利用雷射可以非常準確的切割複雜形狀的坯料，所切割的坯料不必再作進一步的處理。
雷射切割工藝分為
1.汽化切割：
在高功率密度雷射束的加熱下，材料表面溫度升至沸點溫度的速度很快，足以避免熱傳導造成的熔化，於是部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣體流吹走。
2.熔化切割：
當入射的雷射束功率密度超過某一值後，光束照射點處材料內部開始蒸發，形成孔洞。一旦這種小孔形成，它將作為黑體吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金屬壁所包圍，然後，與光束同軸的輔助氣流把孔洞周圍的熔融材料帶走。隨著工件移動，小孔按切割方向同步橫移形成一條切縫。雷射束繼續沿著這條縫的前沿照射，熔化材料持續或脈動地從縫內被吹走。
3.氧化熔化切割：
熔化切割一般使用惰性氣體，如果代之以氧氣或其它活性氣體，材料在雷射束的照射下被點燃，與氧氣發生激烈的化學反應而產生另一熱源，稱為氧化熔化切割。具體描述如下：
（1）材料表面在雷射束的照射下很快被加熱到燃點溫度，隨之與氧氣發生激烈的燃燒反應，放出大量熱量。在此熱量作用下，材料內部形成充滿蒸汽的小孔，而小孔的周圍為熔融的金屬壁所包圍。
（2）燃燒物質轉移成熔渣控制氧和金屬的燃燒速度，同時氧氣擴散通過熔渣到達點火前沿的快慢也對燃燒速度有很大的影響。氧氣流速越高，燃燒化學反應和去除熔渣的速度也越快。當然，氧氣流速不是越高越好，因為流速過快會導致切縫出口處反應產物即金屬氧化物的快速冷卻，這對切割質量也是不利的。
（3）顯然，氧化熔化切割過程存在著兩個熱源，即雷射照射能和氧與金屬化學反應產生的熱能。據估計，切割鋼時，氧化反應放出的熱量要佔到切割所需全部能量的60%左右。很明顯，與惰性氣體比較，使用氧作輔助氣體可獲得較高的切割速度。
（4）在擁有兩個熱源的氧化熔化切割過程中，如果氧的燃燒速度高於雷射束的移動速度，割縫顯得寬而粗糙。如果雷射束移動的速度比氧的燃燒速度快，則所得切縫狹而光滑。
4.控制斷裂切割：
對於容易受熱破壞的脆性材料，通過雷射束加熱進行高速、可控的切斷，稱為控制斷裂切割。這種切割過程主要內容是：雷射束加熱脆性材料小塊區域，引起該區域大的熱梯度和嚴重的機械變形，導致材料形成裂縫。只要保持均衡的加熱梯度，雷射束可引導裂縫在任何需要的方向產生。
常見的傳統切割工藝有水切割、電火花加工、氣燃體切割、等離子切割、模衝切割、鋸切割、線切割、雷射切割等。
此表為雷射切割工藝與傳統切割工藝的對比
由上表可見，雷射加工在整體上存在這明顯的優勢！不論是從精度、速度、還是費用上雷射加工的優勢都很明顯。而且在圖形變更上也比其他的加工方法容易的很多。由此看來雷射加工是現代工業生產上不可缺少的必備加工手法。