现代企业间的竞争日益激烈,企业要在激烈的市场竞争中获得生存与发展,就必须运用先进的设计方法和工具,缩短产品设计开发周期,提高产品设计质量。在具有设计能力的现代机械企业中,CAD系统已经成为提高设计效率必不可少的工具。然而,目前的CAD软件虽然支持特征造型、参数化等技术的应用,但并未对企业的零件设计知识进行很好的集成以支持产品设计,导致CAD系统难以满足企业对设计效率和设计质量的要求。论文以现有的基于特征的CAD技术和人工智能技术为基础,结合零件设计的方法和过程,研究开发基于特征的零件智能设计系统,支持特征级的设计重用和自动建模,实现零件结构的智能化快速设计。首先,论文结合特征建模技术和基于案例推理(Case Based Reasoning, CBR)技术的应用过程,从设计任务层面对零件设计过程进行深入分析,确定了零件智能化设计系统的设计过程模型,进而提出基于特征的零件智能化设计系统的功能模型。其次,通过分析用户自定义特征(User Defined Feature, UDF)实体建模机制,将UDF创建分为几何定义、参数定义和约束定义三步,并将UDF及其工程属性融合成为聚合特征,采用面向对象的技术对其进行表示,研究了聚合特征的分类管理和存储,构建了聚合特征设计实例库。然后,研究了基于案例推理的聚合特征重用,提出采用最近邻法进行相似案例求解。应用质量功能展开(Quality Function Deployment, QFD)将零件设计需求与聚合特征属性建立映射关系,以此作为CBR的检索条件；根据最近邻算法的基本原理,给出各种类型相似度函数算法,并提出利用零件设计需求修正聚合特征属性权重的算法；提出了利用模型检查工具对设计对象进行检查评价,以保证零件设计质量。最后,利用Pro/E二次开发接口Pro/Toolkit,结合连杆设计的专业知识,研发了连杆的专业化CAD系统并进行了应用验证。