计算机辅助公差设计(Computer Aided Tolerance,CAT)自1978年由英国剑桥大学的Hillyard首次提出并发展至今,在经历了奠定基础、理论形成两个阶段之后,目前已进入全面发展阶段,取得了较多的研究成果。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、尺寸链表示方法、公差分析以及CAT与CAD融合技术的研究。尺寸链的自动生成是进行CAT的基础,它所描述的公差设计函数是进行公差分析和公差综合的依据。综合当前尺寸链生成技术的现状,本文根据尺寸信息在现有三维造型软件中的表示结构,研究了零件尺寸链的自动生成方法,并着重讨论了如何在现有造型系统的基础上实现CAT以及其可行性,最后在PRO/E设计软件平台上通过插件的形式实现该原型系统。对于尺寸链及公差信息的表示与存储,传统的设计方法主要是采用数据库技术实现尺寸公差的检索、修改等操作。而本文提出的基于XML(Extensible Markup Language,可扩展标记语言)技术的公差表示方法除了具备数据库的这些特点外,还有其无法比拟的优点,如数据的自描述性、标准开放、高度结构化、便于网络传输等。这使得XML在数据的存储、表示以及交换上有着独特的优越性。在此基础上,讨论了XML表示尺寸链的格式,以及如何利用表格和图形直观地显示尺寸链。公差分析研究了尺寸链中各组成环和封闭环的尺寸数学模型,并分析了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,确定封闭环公差值及其分布情况。并使用线性化方法和统计试验法进行了公差分析试验,对比实验结果,最后采用修正系数对统计试验法得出的结果进行修正,使其公差值介于线性法和统计法之间,更符合实际生产应用。