为实现激光非垂直切割高分子材料，建立了激光非垂直切割模型。通过求解阈值能量方程，得到切缝宽度和热影响区(HAZ)宽度随激光线能量、入射角和离焦量的变化规律。在CO2连续激光切割系统上，采用正交试验法，针对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜材料进行切割试验，发现入射角在-57.3°~57.3°范围内、离焦量在-15~15 mm范围内时,切缝宽度和HAZ宽度变化平缓,切割质量良好。结果表明，模型能够很好地预测激光非垂直切割高分子材料时的切缝宽度和HAZ宽度，为激光切割复杂曲面膜片提供了参数指导。