金屬激光切割的幾項關(guān)鍵技術(shù)是光、機、電整體化的綜合技術(shù)。激光束的參數、機器與數控系統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質(zhì)量。特別是對于切割精度較高或厚度非常大的零件，必須掌握和解決以下幾項關(guān)鍵技術(shù)：
　　
　　焦點(diǎn)位置控制技術(shù)：
　　
　　激光切割的優(yōu)點(diǎn)之一是光束的能量密度高，一般>10W/cm2。由于能量密度與4/πd2成正比，所以焦點(diǎn)光斑直徑盡可能的小，以便產(chǎn)生一窄的切縫；同時(shí)焦點(diǎn)光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小，焦點(diǎn)光斑直徑就越小。但切割有飛濺，透鏡離工件太近容易將透鏡損壞，因此一般大功率CO2激光切割工業(yè)應用中廣泛采用5〃～7.5〃(127～190mm)的焦距。實(shí)際焦點(diǎn)光斑直徑在0.1～0.4mm之間。對于高質(zhì)量的切割，有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關(guān)。例如用5〃的透鏡切碳鋼，焦深為焦距的2%范圍內，即5mm左右。因此控制焦點(diǎn)相對于被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質(zhì)量、切割速度等因素，原則上＜6mm的金屬材料，焦點(diǎn)在表面上；＞6mm的碳鋼，焦點(diǎn)在表面之上；＞6mm的不銹鋼，焦點(diǎn)在表面之下。具體尺寸由實(shí)驗確定。
　　
　　在工業(yè)生產(chǎn)中確定焦點(diǎn)位置的簡(jiǎn)便方法有三種：
　　
　　1、打印法：使切割頭從上往下運動(dòng)，在塑料板上進(jìn)行激光束打印，打印直徑較小處為焦點(diǎn)。
　　
　　2、斜板法：用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動(dòng)，尋找激光束的較小處為焦點(diǎn)。
　　
　　3、藍色火花法：去掉噴嘴，吹空氣，將脈沖激光打在不銹鋼板上，使切割頭從上往下運動(dòng)，直至藍色火花非常大處為焦點(diǎn)。
　　
　　對于飛行光路的切割機，由于光束發(fā)散角，切割近端和遠端時(shí)光程長(cháng)短不同，聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大，焦點(diǎn)光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來(lái)的焦點(diǎn)光斑尺寸的變化，國內外激光切割系統的制造商提供了一些專(zhuān)項使用的裝置供用戶(hù)選用：
　　
　　1、平行光管，這是一種常用的方法，即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進(jìn)行擴束處理，擴束后的光束直徑變大，發(fā)散角變小，使在切割工作范圍內近端和遠端聚焦前光束尺寸接近一致。
　　
　　2、在切割頭上增加一單獨的移動(dòng)透鏡的下軸，它與控制噴嘴到材料表面距離(standoff)的Z軸是兩個(gè)相互單獨的部分。當機床工作臺移動(dòng)或光軸移動(dòng)時(shí)，光束從近端到遠端F軸也同時(shí)移動(dòng)，使光束聚焦后光斑直徑在整個(gè)加工區域內保持一致。