矩形件排样在汽车、机械、服装及皮革等领域有着广泛的应用。专业化的CAD/CAM软件已被用于矩形件的排样和数控剪裁。本文在研究现有矩形件排样算法的基础上,提出了新的算法,同时深入探讨了矩形件切割路径优化技术。本文所做的工作总结如下:分析了矩形件排样的特点,介绍了各种常见的矩形件排样算法,并针对在具有给定长宽尺寸的板材上进行矩形件排样的问题,结合遗传算法,设计了一种矩形件优化排样算法。该算法考虑到排样高度不超过板材长度的要求,可以实现换板,使剩余待排矩形件在新板材上继续排放。针对在具有给定宽度、长度不限的板材上进行矩形件排样问题,结合模拟退火算法,设计了一种矩形件分层排样算法。该算法思想满足“直线切割(一刀切)”的工艺要求,并且以板材宽来分层,层数依据待排板件而定,灵活性强。针对矩形件外轮廓切割路径规划问题,设计了矩形件切割行程路径优化算法,可分别对矩形件排样图中存在的两种放置状态进行处理,以避免重复切割矩形轮廓。针对板材上多矩形件切割路径间的空行程问题,结合蚁群算法,解决了矩形件切割空行程中的TSP问题,设计了空行程路径优化方法。在以上技术研究基础上,应用VC++和Open CASCADE平台,设计开发了橱柜板件数控加工编程软件,主要包括图形输入输出、优化排样、板件切割路径和G代码生成等功能模块。