本文在综合国内外公差设计与工艺路线相关领域研究成果的基础上,提出了公差设计与工艺路线集成优化的思想,建立了公差设计与工艺路线集成优化模型,并最终创建了公差设计与工艺路线集成优化原型系统。主要研究工作包括以下几个方面：(1)对课题研究背景和意义、国内外研究动态及发展趋势进行了概述,阐述了对公差设计与工艺路线决策进行进一步研究的重要意义。(2)对并行公差设计相关的关键技术进行了研究,建立了以最小加工成本为目标,以装配功能要求、经济加工精度范围为约束,基于粒子群算法的并行公差优化设计模型。以圆锥齿轮部件为工程实例,验证了该模型在解决工程实际问题时的有效性,但同时发现了现有的并行公差设计方法仍然存在缺点和不足,阐述了对现有的并行公差设计方法改进、建立更加合理的数学模型的必要性。(3)提出了公差设计与工艺路线集成优化的思想,对公差设计与工艺路线集成优化关键技术进行了研究,并对集成优化的可行性进行了论证,在此基础上建立了以最小加工成本为目标,以加工方法选择、经济加工精度范围、装配功能要求为约束的集成优化数学模型。采用TOMLAB工具箱对集成优化数学模型进行了求解,并通过了齿轮部件工程实例的验证。(4)在MATLAB运行环境中以GUIDE作为研发工具,建立了基于公差设计与工艺路线集成优化模型的图形用户界面,并最终创建了公差设计与工艺路线集成优化原型系统。集成优化原型系统操作简单、通用性良好,解决了以往集成优化模型求解过程中程序编写困难、易出错等问题,减轻了设计人员以及工艺人员的工作负担,大大降低产品的设计周期和制造成本,对于促进CAD/CAPP/CAM集成具有一定的现实意义。