排样问题广泛存在于服装、钣金、钢结构、皮革、船舶、纸制品和石材等行业生产过程中,是工业自动化中的一个重要环节。二维不规则零件的排样问题是将一系列二维平面图形(或零件)互不交叠地放置在某一板材上,使得未被覆盖的板材面积最小,并且使零件在板材上的排布最优,使得板材的利用率最大。相比于矩形件排样,不规则排样的零件和板材为任意多边形,板材还可能包含内部孔洞,并且增加了排样角度。如何提高板材利用率,缩短排样时间,降低企业的生产成本,为企业带来显著的经济效益,是本文的研究重点。因此,本论文的研究具有一定的科学意义和应用价值。针对目前二维排样问题中的难点问题,本文研究了不规则零件的预处理技术,提出了改进的Ghosh斜率图法求取临界多边形和改进的遗传算法对二维不规则零件进行排样,并开发和实现了排样系统,主要工作如下：(1)通过研究不规则件的预处理的相关技术,确定了不规则形状的表示方法。根据多边形的边向量的叉积公式进行了凹凸性判断,利用改进的格雷姆凸包算法对凹多边形进行凸化,对多边形进行包络和拼接,提高了零件包络的效率,给出了判断点与多边形的关系的判断方法。(2)提出了改进的Ghosh斜率图法求取任意两个多边形的临界多边形,从而解决了凹多边形与凹多边形求取临界多边形困难的问题。(3)提出了改进的遗传算法求解二维不规则零件排样优化问题。在排样问题中,有别于传统的单独的二进制或者十进制编码,提出了混合编码表示方法。在进化规则中,给出了相似度的计算方法,明显加快了算法的搜索效率。(4)设计了一个石材下料优化排样系统,包括矩形件的排样和二维不规则零件的排样,介绍了系统的功能模块、各个界面与操作流程,最后通过几组实验仿真并与文献的算法进行了对比,验证了本文算法的优越性。