引言

“距离”简单说就是两特征元素间的间距，受到空间和视角的约束，有二维距离和三维距离之分，二维距离为向平面投影后的距离；三维距离为空间的距离。两特征元素之间不同的“距离”方式所呈现的数值是不一样的；在“距离”的测量评价中，要结合立体空间和视角投影的不同情况，如果不能界分清楚，容易造成评价的偏差。

PC-DMIS测量软件对距离的评价，也是分为二维距离和三维距离来进行评价，通过设定不同参数来实现“距离”评价的准确无误。PC-DMIS测量软件中“距离评价对话框”用来设定评价参数，如图1所示，下面将阐述具体的应用。

二维距离的测量评价

所谓二维距离，就是将特征元素投影在设定的平面上所呈现的距离，此投影平面即为“工作平面”。在PC-DMIS测量软件中按坐标方向设定不同的“工作平面”（投影平面），设定方法如图2所示。在设定“工作平面”后，选中“距离评价对话框”中“距离类型”的“2维”，再选择“关系”参数进行不同要求的二维距离评价。

二维距离的评价中，对于“距离评价对话框”中“关系”栏的选取情况较为重要如图1所示，以下按不同“关系”分类进行二维距离评价的分析。

（1）“关系”栏不进行选取情况下（“距离类型”为“2维”），评价两个特征元素的二维距离

按顺序选取两个特征元素“距离”评价时，有两种不同的计算方式，主要取决于第二特征元素，分别为第二特征元素不具延伸性（如圆、点等）和第二特征元素具延伸性（如平面、直线等）。

1）如果第二特征元素不具延伸性（如圆、点等），二维距离是这两个特征元素的质心分别投影在工作平面上形成的两点之间的距离，也就是两点连线的长度，如图3所示。

2）如果第二特征元素具延伸性（直线等），第一特征元素仍按质心投影成单点，第二特征元素则投影成直线等具有延伸性，两特征元素二维距离就是投影点到投影线的垂直距离，如图4所示。

（2）“关系”栏选取情况下（ “距离类型”为“2维”），评价两个特征元素的二维距离

在“关系”栏中有选取“按特征”和“坐标轴”之分：

1）选中“按特征”选项，同时确定“方向”选项是“垂直于”或“平行于”，下面以“平行于”为例。按顺序选取两个特征元素（第二特征元素要具有延伸性），第一特征元素和第二特征元素分别投影到工作平面后，计算二维距离为两特征元素的质心且平行于第二特征元素投影线的距离，如图4所示。

2）选中“坐标轴”选项，也是确定“方向”是“垂直于”或“平行于”，下面也以“平行于X轴”为例。选取两个特征元素，计算二维距离为两特征元素的质心投影在工作平面上，平行于选定坐标轴X的距离，如图4所示。

三维距离的测量评价

所谓三维距离，就是两个特征元素在空间里所呈现的距离，不需要向任何平面投影。

评价时选中“距离评价对话框”中“距离类型”的“3维”，按顺序选取两个特征元素，有两种不同的计算方式，主要取决于第二特征元素，分别为第二特征元素不具延伸性（如圆、点等）和第二特征元素具延伸性（如平面、直线等）。

（1）如果第二特征元素不具延伸性（如圆、点等），三维距离是这两个特征元素的质心间的空间距离，也就是两质心点连线的长度，如图5所示。

（2）如果第二特征元素具延伸性（如平面、直线等），两者的三维距离为第一特征元素的质心到第二特征元素的垂直距离，如图5所示。

“距离类型”为“3维”还有“最短距离”选项，若第一特征元素具有延伸性时，选中“最短距离”选项，第一特征元素将不按质心计算，而是以最接近第二特征元素的点来计算和第二特征元素的三维垂直距离，如图5所示。

综合实例

下面以汽车某零件CMM测量具体实例来分别阐述在PC-DMIS测量软件中“二维距离”和“三维距离”的分析应用。

1）在图6中，尺寸①为二维距离，不与坐标轴平行或垂直，评价时按Z方向为工作平面，参数设置要选择“距离类型”中的“2维”及不选择“关系”内的选项，然后选中两特征即可；对于尺寸②，也为二维距离，但与X坐标轴平行，评价时参数选择“距离类型”中的“2维”的同时，还要选择“关系”内的“按X轴”选项及“方向”中的“平行于”选项，这样才能准确无误。

2）在图7中，尺寸③可以理解为二维距离，也可以理解为三维距离；作为二维距离评价时，按Z方向为工作平面，参数设置要选择“距离类型”中的“2维”及不选择“关系”内的选项，然后按顺序选中两特征元素来进行评价，较为繁琐；作为三维距离评价时，参数设置只要选择“距离类型”中的“3维”，然后按顺序选中两特征元素来进行评价即可，方便快捷。

结束语

本文结合“PC-DMIS测量软件”阐述了汽车零件在CMM测量过程中以“距离”方式做尺寸评价分析，并结合图例浅析了不同类型距离的评价方法，使读者易于理解并准确地应用于CMM测量，直至整车测量。