随着科学技术的发展和制造业技术的不断提高，现代工业对机械零件的加工精度提出了更高的要求。公差作为协调机械装置工作性能与制造成本经济性之间关系的标尺，是影响机械产品设计和工艺设计的重要因素。公差设计在机械产品设计中占有重要的地位，但目前计算机辅助公差设计(CAT)技术的研究还很落后，公差规范大多是手动完成，各部门不能实现很好的统一。　　本文结合国家自然科学基金资助项目“面向产品功能的三维公差设计与优化方法研究(项目编号：51005002)”，就产品的功能公差规范设计技术展开研究，提出了基于CATIA的CAT/CAD集成方案，基于新一代产品几何技术规范(GPS)，实现了零件的功能公差自动规范。　　分析第一代GPS标准存在的问题，总结出建立新一代GPS标准体系的意义，并介绍其具体体系结构。通过分析CAT系统的现有研究成果和目前CAD软件中公差规范模块存在的局限性，提出了基于CATIA的CAT/CAD系统的集成方案。之后根据TTRS理论和MGRE要素概念，将复杂特征分为7种恒定类。以MGRE要素为最小单位，表示单一特征和复合特征以及零件几何表面的定位关系，实现TTRS组合和装配体各层次之间关系的分析、规范特征的简化和公差规范内容的分类。在CATIAV5平台环境中识别单一特征和复合特征的类型，同时提取特征的相关几何信息并保存在Excel中。　　按照几何尺寸与公差的相关内容和公差规范的相关概念及理论基础，基于Quick GPS公差规范方法，建立了零件的装配定位表，提出了功能公差规范的具体方法和规范过程中需要遵循的原则，同时将规范结果保存在Excel中。　　开发了CAT原型系统。基于对开发平台和开发工具的介绍，选择CATIAV5为开发平台，以VBA为工具进行CAT软件的开发；基于CATIA二次开发流程和开发接口，研究了实现零件的三维公差自动规范所需的设计流程，并以箱体零件为例说明了这种方法的可行性。