在工业4.0的大背景下,制造业逐渐摆脱笨重的传统制造迈向智能化,如何使用智能化的手段实现高效低耗是制造业一大命题。三个激光头在卷料移动的同时对卷料进行动态循环切割,在保证加工精度的同时提高切割效率,相比于单个激光头的切割更加高效,因此针对三头激光切割路径优化问题的研究具有重要的价值与意义。本文对三头激光切割路径优化展开研究,并对三头激光切割CAM软件的功能模块进行设计与开发。首先对三头激光切割路径优化问题进行描述和几何表达,将该问题拆分为三头激光切割协同分区问题和分区内激光切割路径优化问题分别以各激光头动态切割时间差最小和激光头空行程移动距离最短为优化目标建立数学模型。其次,针对三头激光切割协同分区问题提出一种基于时间均衡的三头激光切割协同分区算法。该算法先进行预分区,结合分区内的路径优化确定分区内的切割路径,通过计算各激光头在带料静止时的静态切割时间求得带料速度,考虑带料速度后计算各激光头的动态切割时间,按照时间差比例对区域进行调整,多次迭代后向最小时间差逼近,实现三个激光头的协同分区,并对该算法进行了实验验证。然后,针对分区内激光切割路径优化问题,借鉴基于遗传算法在旅行商问题的研究,首先预选择零件轮廓形心和分区断点作为切割起点,在满足零件整体从右往左切和打断轮廓的轮廓断点相邻的约束下,以空行程移动距离最短为优化目标,利用遗传算法实现分区内激光切割路径优化,并对该算法进行了实验验证。本文作者所在课题小组结合企业的实际需求,针对企业研发的三头激光切割数控设备,开发出三头激光切割CAM软件。经过一系列的开发与调试,该软件在企业实际使用过程中取得了预期效果。最后对全文总结,并给出今后的研究方向。