计算机辅助排样,又称为CAN (Computer Aided Nesting),是广泛应用的计算机辅助设计与制造技术的重要分支之一,在国民经济的许多行业中广泛应用,例如机械制造业、交通运输设备制造业、体育用品加工业、木材加工业等行业。优化排样技术被用来解决在给定的原材料上排出所需求的毛坯零件,使毛坯布局最优,最大限度的提高原材料的利用率,以达到节约原材料、简化切割工艺并最终降低企业生产成本的目的。在生产实践中,大量的线材、卷材、板材等原材料需要进行分割排样,而根据以往传统的人工排样,存在浪费人力、物力及原材料利用率低等问题,且很难获得理想的排样方案,增加了企业的生产成本。利用计算机辅助优化排样,对排样问题进行研究并设计合理的排样方案,可以达到提高原材料的利用率、减少排样工作量和简化切割工艺,最终降低产品生产成本的目的。因此,使用先进的计算机辅助优化排样技术对企业生产生活具有重要的指导意义。在材料分割问题中,很多金属板材零件的制作,需要采用剪切冲裁工艺切割。该工艺分为条带剪切、零件冲裁两个阶段。在下料时,首先使用普通剪床将板材切割成条带,即条带剪切阶段,然后使用冲床将条带切割成零件。采用冲裁条带切割工艺,其相关条带宽度参数及零件尺寸在模具设计阶段已经确定,不能更改,但可对板材上条带的布局进行排样,以提高材料利用率。在条带排样过程中允许出现多种条带,且每种条带中冲裁件尺寸相同,但条带长度和方向允许不同。矩形件排样问题是优化辅助排样广泛存在的一种下料问题,目前,国内外学者对矩形件排样问题的研究都给予了足够的重视,特别是对矩形件二维下料问题提出了很多算法,如：动态规划算法、线性规划算法、分支界定算法、蚁群算法及遗传算法等,对提高排样方式的利用率、计算时间及简化切割工艺较多,但简化对冲裁条带毛坯零件排样的研究较少。本文对冲裁件条带剪切问题进行研究：冲裁件单一,即条带只包含一种规格的毛坯零件,且冲裁件和条带参数已知；在冲裁条带时,对冲裁件的出现次数没有约束,即冲裁件无约束；排样目标是在单张板材毛坯价值(毛坯总数)最大情况下,条带切割和冲裁件切割刀数总和最小,即切割工艺最简最优。本文的主要工作如下：第一,对目前矩形毛坯排样算法进行研究,选择合适的算法作为本课题的算法进行研究。本文采用动态规划算法进行研究。第二,对在已选择的算法进行改进,开发出冲裁件条带排样系统,验证本文算法的可行性和有效性,并用其解决本文研究的排样问题。第三,选取多组算例多本算法进行实验,通过对试验结果进行比较和分析,说明本算法对能够在保证毛坯价值(毛坯总数)最大的情况下,切割刀数最小,计算时间能满足实际生产的需要,从而降低企业生产成本。