近年来，CIMS和CAD／CAM已取得了重大的突破和引人注目的成就，但是作为机械产品设计和制造过程中的一项重要内容，计算机辅助公差设计(CAT)远远落后于CAD／CAH的发展。鉴于计算机辅助公差设计(CAT)的现状，国内外学者作了大量的工作。 本文在参考大量国内外文献的基础上，进行了尺寸链自动生成、组成环和封闭环的分布规律、公差分析及公差综合方面的研究。其中尺寸链自动生成是进行计算机辅助公差设计的基础，它所描述的设计函数是进行公差分析和公差综合的依据。针对当前尺寸链主要靠人工生成的现状，本文提出了基于装配数据库的尺寸链自动生成的新方法。组成环和封闭环的分布规律与公差分析、公差综合所用到的各分布参数密切相关，分布参数的大小直接影响到装配成功率的高低。本文研究了在特定情况下各个参数的计算和如何取值。 公差分析研究组成环对封闭环的影响，即已知各组成环的尺寸、公差及分布参数，确定最终装配后的封闭环公差。蒙特卡洛法作为一种统计试验方法，较多地用于各种试验中，本文利用蒙特卡洛法的特点将其用于公差分析中。由于各组成环的实际尺寸是服从一定分布的随机数，可以用计算机按照一定规律产生的随机数模拟实际生产加工中零件的尺寸来进行公差分析。实验证明，这样做既达到了预期效果，又节省了实验的时间和成本。 公差综合是在保证装配技术要求的前提下确定出各组成环经济合理的公差。本文简单地介绍了传统的公差分配方法，重点进行了经济准则法的理论推导和实例验证。实例证明用经济准则法进行公差分配能够降低零件的加工成本，收到良好的经济效益。经济准则法又分成了优化分配法和线性规划法，优化分配法选用了一个最普遍使用的公差-成本模型(负平方模型)，效果较好，但过程复杂。线性规划法选用的公差-成本模型是线性的，效果稍差，但过程简单。