公差设计是几何产品设计和制造中的一个重要环节。在现今的公差设计中,公差规范信息基本上都是由设计者在CAD系统中手工指定,不同的设计者有可能会对同一产品指定不同的公差规范,这就会增加产品设计的不确定性和产品功能公差分析的复杂程度,并最终会影响到产品的质量。为了减少产品设计的不确定性,解决公差信息在异构系统之间传递不畅的问题,需要使用统一的语义对公差信息进行表示,进而使其可以进行有效顺畅的传递。本文汲取了人工智能领域研究的最新成果,将本体技术引入到功能公差分析的研究中,构建了基于本体的功能公差规范的元模型,设计了功能公差规范的自动生成算法,并在功能公差规范初步确定基础上构建了功能公差分析知识库系统。具体来说,本文完成的工作如下:首先,提出了基于本体的公差规范的自动生成方法。对公差规范领域知识进行总结、归纳,并提取出相关概念、属性及其关系。在底层采用描述逻辑对公差规范领域知识进行描述和表示,在此基础上使用七步法构建了公差规范本体表示元模型,使用Web本体语言(Web Ontology Language,OWL)描述了模型中的类、属性、限制以及个体等,同时使用语义Web规则语言(Semantic Web Rule Language,SWRL)定义了公差规范自动生成的相关推理规则,其中包括公差类型、公差值、旋量参数等的推理规则,设计了公差规范生成算法,并通过减速器中间传动轴验证了其可行性和有效性,为功能公差分析奠定了基础。其次,提出了基于描述逻辑SHOIN(D)的功能公差分析方法。首先对功能公差分析知识进行表示,其中包括公差分析的几何累积模型,公差表示模型以及公差回路,然后给出功能公差分析的Tableau判定算法,之后根据所定义的约束关系组成的ABox、表示模型组成的TBox以及Tableau判定算法,设计了基于描述逻辑的功能公差分析算法,并通过对开齿轮箱验证了其可行性和有效性,为后续进行的基于本体的公差分析提供了理论基础。最后,开发了基于本体的功能公差分析知识库系统。在基于描述逻辑的功能公差分析方法的基础上,采用七步法构建了基于本体的功能公差分析表示元模型,并使用OWL和SWRL分别定义了功能公差分析的相关结构化知识和规则化知识,之后通过JESS推理引擎将基于OWL的结构化知识和基于SWRL的规则化知识分别转换为JESS事实和JESS规则,在此基础上开发基于本体的功能公差分析知识库系统,并通过工程实例验证了系统的有效性,从而实现功能公差分析相关知识的有效重用和顺畅传递。