随着计算机技术和工业自动化的发展与结合，CAD/CAM技术应用到制造业的各个领域。切割排序技术是数控自动加工的重要基础，是自动编程系统满足加工自动化的刚性需求。板材的套料技术是提高加工效率和板材利用率的关键技术，已广泛应用于机械、服装以及玻璃等行业中。本文以数控切割的排序技术和板材套料问题作为主要研究对象，深入研究有关算法和提出一些新的算法，并且在软件系统中实现相关算法。针对切割排序问题，从图形有序化处理、轮廓方向判断、封闭轮廓岛屿关系判断和全局路径优化四个方面进行分析。根据设定图形索引的方式进行有序化处理，采用矢量化图形的方法进行轮廓顺逆方向的求解，采用矩形包络结合基于射线法判断轮廓岛屿关系。并且，提出一种基于二叉树数据结构的邻近最短路径优化算法，从而有效地解决零件加工的最短路径问题。在板材套料问题中，首先分析了矩形件套料的各种排放算法，并对基于最低水平线的排放算法进行改进，提出一种基于最低水平轮廓线的寻优算法，减少矩形件排放过程所产生的余料空间。然后，将遗传算法应用于矩形件套料的求解，并研究了遗传算法实现过程中矩形件的基因编码、种群初始化和遗传操作等问题。针对不规则件的套料，通过直线拟合和凹多边形凸化的方式，将不规则件处理为最小包络矩形，把不规则件的套料问题转化为矩形件的套料。在研究相关算法的基础之上，用分层体系风格构建系统的组织结构，并采用模块化思想开发切割和套料CAD/CAM集成系统。完善了系统CAD模块的图形生成与编辑功能，以及CAM模块的轨迹仿真与NC代码生成的功能，并实现了本系统与通用CAD/CAM系统的接口技术。