本文在分析了工序能力指数和质量损失的基础上，针对工序能力指数和质量损失对公差和成本的影响，建立了基于工序能力指数和质量损失关系的工序公差优化模型。该模型综合考虑了成本、工序能力指数、质量损失三者之间的关系，有效的协调了成本与质量之间的相互矛盾，找到制造商和用户之间的最佳平衡点，在放宽公差的同时，降低了加工成本，保证了质量。首先，论文介绍了相关的尺寸链设计方法。对图论法和工艺尺寸式法的原理分别进行了详细的分析，在此基础上，本文将工艺尺寸式法应用于有角度特征的零件，并给出了有角度特征零件的尺寸链的三角函数关系式。其次，论文给出工序能力指数和质量损失的关系。由于工序能力指数是与制造商相关的因素，质量损失是与用户要求相关的因素，因此求出两者之间的关系对合理的建立公差优化的数学模型，求解最佳的工序公差有非常重要的意义。本文通过对影响工序能力指数和质量损失的各个因素的分析，给出了两者之间的关系，为后续公差优化模型的建立奠定了基础。再次，基于工序能力指数和质量损失之间的关系，建立了公差优化的数学模型。数学模型的目标函数为以公差为主要影响因素的公差—成本函数，工序能力指数与质量损失函数作为约束，综合考虑经济加工精度、工序能力指数范围及设计要求等，建立了公差优化的数学模型。该模型将制造商对降低成本的要求和用户提高质量的要求建立了关系，找到制造商与用户之间的最佳平衡点，使成本和质量都达到了二者的要求。最后，本文通过两个算例验证了所提出方法的有效性。第一个算例为无角度特征的零件，通过用图论法提取尺寸链，建立各工序之间的尺寸和公差关系，并用本文所提出的方法建立公差优化的数学模型，利用序列二次规划求解。第二个算例为有角度特征的零件，通过工艺尺寸式法提取尺寸链，建立尺寸公差关系，用同样的方法求解。求解的结果表明，与已有的方法相比，本文所提出的方法放宽了公差，有效的降低了成本，同时保证了质量，满足了制造商和用户的要求。