隨著我國熱切割機制造技術的日益成熟和應用的普及，用戶對熱切割現場繪圖編程和優化排料的需求也越來越強烈。但我國生產的熱切割機基本上是配備國外的數控系統，這些數控系統不具備圖形編輯功能，優化排料的速度慢，現場等待時間長，特別是排料數量多時容易死機，且國外的數控系統價格昂貴，提高了熱切割機的制造成本。自2003年開始進行熱切割機的基于windows環境的開放式數控系統的開發。本文即是以此項目為基礎完成的。熱切割機加工現場的圖形編輯、編程和排料必須滿足速度快的要求。
熱切割機實驗級圖形編程和排料處理技術是指在熱切割機控制微機上進行圖形編輯、自動生成加工代碼和快速排樣。在工業生產中，由于板類零件性能優越、制造工藝相對簡單、成本低廉等優點，被廣泛應用于機械、造船、汽車、輕工、軍工、電子、航天等行業。
熱切割機實驗級自動編程、排樣與仿真系統的一體化。20世紀70年代迅速發展起來的數控圖形自動編程技術及智能排樣算法，推動了CAD和CAM向一體化方向發展。到了八十年代，在CAD/CAM一體化概念的基礎上，逐步促成了計算機集成制造系統（CIMS）的概念，而數控編程與仿真系統正是CAM的一個重要組成部分。通過CAD系統設計樣機零件圖樣，通過下料排樣系統進行優化排樣，通過數控自動編程系統，將其處理生成NC加工程序，通過刀具軌跡仿真系統進行仿真加工和修改，然后通過通信接口送入數控機床，進行控制自動加工。
數控編程系統的集成化。數控編程系統的集成化是指數控編程在CAD/CAM系統中的集成。由于微處理機的應用，使數控編程從脫機（離線）編程發展到在線編程，實現了人機對話，給程序編輯、修改帶來了很大的方使。并進一步采用了“前臺加工，后臺編輯”的前后臺功能，使數控機床的利用率得到更大的發揮。
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