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高质量、低成本的产品是现代机械行业所追求的目标。零件在设计、制造过程中的尺寸公差、形位公差最终通过零件之间的配合传递和累积,从而影响产品的功能。公差的合理性是决定产品成本最重要的因素。公差分析是缩短产品研发周期、提高产品质量和降低成本的重要手段,也是尺寸工程的重要环节。计算机辅助公差技术(Computer Aided Tolerancing, CAT)的滞后已制约了制造信息的集成。现有的公差模型都是基于一些特定假设,对形状公差、复合公差、公差域的方向等因素考虑较少,尚未出现统一、公认的模型,并且对三维尺寸链的分析计算能力不足。随着新一代产品几何技术规范(Geometrical Product Specification, GPS)标准体系的推出,如何在该标准体系下进行三维公差建模和分析,是公差领域亟需解决的问题。本文着眼于计算机辅助公差分析技术存在的主要问题,结合新一代GPS标准体系,提出了基于新一代GPS和节点-基准链的三维公差分析方法,论文主要工作如下：1)综述计算机辅助公差技术和新一代GPS标准体系的发展历史及研究现状,分析了课题的研究背景；2)结合ISO/TC213,阐述与新一代GPS相适应的产品几何描述的相关概念,分析产品、零件、特征之间的关系,用变动几何约束的概念将特征与公差联系起来；3)结合产品设计信息和设计意图,建立公差层次模型；分析装配节点类型,建立基于节点-基准链的装配结构模型,获取了装配偏差的累积路线；4)基于空间方位理论和旋量理论对三维公差域进行参数化建模,对单个公差项目、孔系的复合公差以及组合公差的公差域进行数学描述；5)对零件间的连接进行旋量描述,将旋量参数沿公差分析方向进行修正,基于偏差累积路线建立偏差累积模型,并在三维产品中进行分析验证。