无铁芯永磁同步直线电机（Permanent magnet synchronous linear motors,PMSLMs）不需要中间机械传动装置就能直接实现直线运动;具有效率高、动态响应效果好、定位精度高等优点;得益于这些优点,无铁芯PMSLMs在高精密激光加工,3D打印,玻璃基板检测等工业领域有着广泛的应用前景。但是,在电机零件的尺寸公差选取时,不能综合考虑电机推力性能与综合成本,导致零件的尺寸公差选取结果不合理,不能实现最大化的经济效益。因此,本文研究了永磁同步直线电机的最优尺寸公差选取,在综合成本最低的前提下,为实现电机的推力性能最优,设计选择最优的零件尺寸公差。本文以一种应用于高精密激光切割机的无铁芯PMSLM为研究对象,在电机的批量化生产的工业场景下,研究了无铁芯PMSLM最优尺寸公差选取。根据无铁芯PMSLM的结构特点,从电机电磁解析模型建立、尺寸公差分析、高精度尺寸偏差-推力性能偏差建模、尺寸公差敏感性分析、综合成本函数建立和关键结构尺寸公差选取等方面开展研究。并对文中思路和方法进行了有限元仿真验证和无铁芯PMSLM样机实验验证,为电机的批量化生产时零件的最优尺寸公差选取提供一种新思路。围绕着无铁芯PMSLM的最优尺寸公差选取,主要进行了以下几个方面的研究:（1）分析了无铁芯PMSLM的拓扑结构,并引入等效磁化强度法对电机的气隙磁场分布特点进行分析,并在此基础上建立了电机的电磁解析模型;定性分析了不同零件的尺寸误差对电机推力性能的影响程度和推力的变化趋势,为电机的零件的尺寸公差选取提供理论参考。（2）从机械加工角度分析了零件的主要误差来源,根据尺寸链原理确定组成环与封闭环,分析了误差传递与误差累积情况,结合解析结果确定电机关键零件的结构参数;通过有限元仿真获得不同零件尺寸偏差组合下的推力性能,建立了样本数据库。引入极限学习机,根据样本数据库建立了电机关键零件的尺寸偏差与推力性能偏差关系模型。（3）引入质量损失的概念,结合尺寸公差敏感性分析建立电机质量损失成本与零件尺寸公差之间的Taguchi质量损失成本模型。引入描述零件加工特征的制造成本-公差函数,在此基础上,建立了电机关键零件尺寸公差-综合成本函数;进一步的,建立尺寸公差优化目标函数,并引入了遗传算法对电机零件的尺寸误差范围进行优化,根据标准公差等级表确定了公差等级。（4）根据尺寸公差的选取结果,分别采用有限元仿真实验和PMSLM样机实验验证尺寸公差选取的合理性。通过有限元仿真分别验证了零件尺寸的上下极限偏差,并与公称尺寸下的电机推力性能进行对比。根据选取的公差等级加工零件并搭建PMSLM实验样机,采集不同零件的尺寸误差组合下的电机推力性能,根据样机实验数据验证前文所建立模型的精度与尺寸公差敏感度的大小;进一步验证了零件尺寸的上下偏差以及中间偏差情况下的电机推力性能,验证零件尺寸公差选取。