钣金件广泛应用于航空航天、机械、化工、汽车工业以及日用生活品等各个领域。在竞争日益激烈的生产制造行业中，提高板材利用率，降低生产成本成为当前企业关注的问题之一。随着数控冲、剪以及切割机床等先进设备的大量使用，在满足切割工艺的前提下提高钣金件的切割速度和改善切割质量也成为当前的热点问题。满足切割工艺的计算机辅助排样（Computer Aided Nesting，CAN）成为计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术的重要部分之一。 在深入研究二维规则及不规则零件排样算法、特点及二维零件排样系统总体设计的基础上，论文系统研究了零件图形预处理方法，从简化切割工艺和提高计算速度出发，将不规则的二维零件通过最小包络方法转化为规则的矩形件。深入研究三个排样约束条件，提出了基于组合块的剪切路径思想并建立其数学优化模型。为权衡排样级数和剪切次数，综合考虑板材利用率和切割工艺，提出了以综合成本为衡量标准并建立其优化模型。 针对矩形零件集中下料问题，对单类型排样动态规划算法进行研究，通过控制排样级数最小使切割工艺达到最优，形成了改进的动态规划算法。针对无约束单类型矩形和有约束单类型矩形排样问题，提出了部分板材上减少多余零件数目的有约束排样算法。结合当前供应市场板材配送中心的实际需求，以减少板材余料为目标，提出了在优化目标下的可行排样空间最小化的排样算法，达到板材规格的可变性。 在单类型零件排样研究的基础上对多种零件排样问题进行了研究，将线性规划模型和背包算法引入到矩形零件排样问题上，得到矩形零件套裁排样算法的数学模型及其求解方法。针对套裁排样过程中排样结果不理想的问题，提出了两种改进方法：一是引入单类型矩形零件有约束排样（L不变）算法对未优化的零件进行排样；二是对未优化的排样方式提取出来再进行套裁排样。 基于上述研究，在Visual C++开发环境下，以I-SMCS原型系统软件为图形显示平台，实现了无约束单类型矩形零件排样系统、有约束单类型矩形零件排样（L不变）系统、有约束单类型矩形零件排样（L可变）系统以及矩形零件套裁排样系统的软件。该课题的研究为开发自主知识产权的钣金CAN系统提供了重要的理论基础和实践经验。