该文在分析国内外计算机辅助公差设计技术发展与研究现状的基础上,对"基于加工和使用环境的计算机辅助公差设计"进行了深入的研究,主要包括尺寸公差与形位公差的一致性验证、面向加工与使用环境的公差分析与公差综合的方法等.基于条件公差理论和国标中的包容原则、最大实体原则及最小实体原则,该文对槽、方孔、棱柱分别进行了公差的一致性验证,得出了相应的数学等效式,进一步完善了一致性验证理论.公差分析(公差验证)即给定零件的尺寸公差和形位公差,进行零件的可装配性和功能分析,以确保在装配和使用时零件的成功匹配和产品功能达到设计意图.在该文的公差分析中,除考虑加工时产生的误差外,还考虑了使用环境中零件变形造成的误差,提出了工作工艺误差的概念,充分考虑了公差设计的并行性原则;分析了温度和力影响零件变形及变形引起的误差;根据加工环境的复杂性,提出了应该充分考虑误差分布的非对称性,并探讨了几种偏态分布函数及其参数的确定方法.最后,利用统计试验法(也称MonteCarlo法)对各个组成环的工作工艺误差进行了公差分析.该文综合考虑了毛坯成型方式、操作者的水平等因素对零件加工难度指数的影响,运用模糊综合评判法确定了各组成环的加工难度指数.结合加工难度指数,以产品加工的最小成本为目标,以封闭环的使用合格率为约束条件,运用遗传算法进行了公差优化分配.