公差作为评价产品质量好坏的一个重要指标,直接影响着产品的可制造性和可装配性,也对产品的功能、成本有重要影响。公差设计是机械产品设计中的一个重要环节,也是实现CAD/CAM集成的一项关键技术。本文旨在Pro/E软件中实现计算机辅助公差设计,主要做了如下研究：通过对CAD环境下的装配信息模型的分析,明确了装配模型的结构和数据信息；建立了面向尺寸链的装配数据库,利用Pro/TOOLKIT二次开发技术,从装配模型中提取相关信息并存储到数据库中,从而实现了从三维CAD模型到二维数据库的数据转换；在装配数据库的基础上,提出了自动生成装配尺寸链的策略、方法和基本过程。在实验统计数据的基础上,利用最小二乘曲线拟合方法,分析了三种常用加工成本-公差模型的精度,并给出了基于加工特征的模型控制参数；阐述了质量损失成本的概念,并从保质设计的角度提出了本文公差优化设计的数学模型,即基于质量损失和加工成本的公差设计模型。采用粒子群算法对公差优化问题进行求解,并采用维持种群规模大小的方法来处理优化模型中的约束条件；以汽轮机转子系统公差设计为例,验证了用粒子群算法求解公差优化问题的可行性,同时也阐明了以总成本最小法进行公差优化设计对保证产品质量的积极意义。在VC++.net 2003开发平台上,利用Pro/E二次开发工具Pro/TOOLKIT,开发了集成于Pro/E的公差设计系统,该系统包括自动生成装配尺寸链、公差优化设计和装配公差分析三部分；论述了公差设计系统的总体结构,并以汽轮机转子系统为例,阐述了系统各个模块的基本功能和使用方法。