几十年来,我国自动武器行业在产品研发、技术装备和加工能力等方面都取得了很大的进步。现阶段我国武器行业自动化水平有了显著提高,但整体的智能化和集成化发展水平仍大幅度落后于西方先进国家。自动武器在设计阶段由于公差分析方法不够合理导致零部件装配过程中‘人工修锉’的现象依然突出。需要改进传统的尺寸公差分析方法以适应现代产品设计、制造、仿真分析的要求。为改进传统公差设计过程中的不足并实现三维公差技术在武器制造领域的广泛应用,提高我国自动武器行业的信息化集成制造水平,本文主要研究了以下几点内容:（1）结合自动机典型机构的结构特点,针对传统概率统计法和极值法在自动武器行业应用中的不足,研究了基于多元概率统计的统计公差模型,拓展了传统的RSS法,采用协方差矩阵表示每个公差的分布区域。最后以闭锁机构为分析目标,在研究其公差沿尺寸链的传播方式基础上,构建了基于二元概率统计的闭锁机构公差模型。（2）考虑到自动武器结构复杂数目繁多的特点,本文研究了基于三维公差建模的公差分析方法。以自动机典型机构为例,建立了闭锁机构、拉壳机构、击发机构和供弹机构的三维装配公差模型,并在3DCS软件中对装配体进行了仿真分析。基于蒙特卡洛方法的模拟仿真可以输出分析目标的尺寸分布范围和贡献度分析报告,便于后续的优化。最后对比了几种数值计算方法的结果。（3）对比设计要求可以得到不满足装配要求和工艺要求的目标尺寸。本文着重研究了成本公差模型和质量损失模型,提出了基于加工成本-质量损失的混合优化模型,最后对闭锁机构进行了公差优化。