激光切割机的性能很大程度上取决于运动机构的设计。由于其在加工过程是非接触加工，整个过程不产生切削力，相当于机器处于空载运行状态。这对机床的动态运行性能提出了更高的要求。激光切割机过程是一个高速定位，快速插补的运动过程。目前国际上采用直线电机驱动方式的高速定位速度可以达到254m/min，加速度达到10g；丝杠传动方式的高速定位速度达到85m/min，加速度1.5g。对于这样高速度要求的运动机构，在设计过程中首先要考虑负载的惯量匹配。虽然目前市场上的数字式交流伺服电机允许负载惯量比在1:10以上，但是对于激光切割机，应该小于等于1:3，否则机床驱动参数无法调到最佳状态。在设计丝杠传输过程中，尽量选择大导程丝杠，降低丝杠转速，防止丝杠在高速运转时超过临界转速失稳；丝杠螺母应该采用预紧螺母，预紧力为加速负载力的1/3；丝杠安装采用预拉紧方式，以提高丝杠的刚性；丝杠支撑轴承必须选择成对60度接触角的向心推力球轴承，以提高丝杠支撑轴承的刚性；运动导轨副最好采用轻预压或者中预压的精密直线滚珠导轨，以保证高速运行的精度；电机与丝杠间连接环节应该尽量少，特殊情况下可采用圆弧齿型带传递扭矩，虽然这样会产生小于0.04MM的反向间隙误差，但是可以通过数控系统进行补偿。