3.1 几何约束
在草绘器中，几何约束是利用图元的几何特性（如等长、平行等）对草图进行定义，也称为几何限制。几何约束可以减少不必要的尺寸，以利于图形的编辑和设计变更，达到参数化设计的目的，满足设计要求。几何约束的设置有以下两种方法：
自动设置几何约束；
手动添加几何约束。
3.1.1 自动设置几何约束
1．几何约束符号
默认设置下，绘制图元时，系统会随着鼠标的移动自动捕捉几何约束，帮助用户来定位几何图元，即自动设置几何约束，并在几何图元旁边显示相应的约束符号，表3-1列出了系统的约束条件的符号、含义等。
表3-1约束条件符号
约束符号含义解释
V竖直图元铅垂的直线
H水平图元水平的直线
∥平行图元互相平行的直线
⊥垂直图元互相垂直的直线
T相切图元与圆或圆弧相切的线段
R相等半径具有半径相等的圆或圆弧
L相等长度具有相等长度的直线段
M中点点或圆心处于线段的中点
对称图元关于中心线对称的两点
相同点点或圆心重合
图元上的点点或圆心位于图元上
水平排列两点水平对正
竖直排列两点垂直对正
如图3-1所示的二维草图设置了多种几何约束条件。其中带有相同下标号的约束符号为一对几何约束条件。如R1表示两个圆具有相等的半径，R2表示两个圆角的半径相等。
图3-1 几何约束条件
2．设置约束优先选项
几何约束符号的显示，以及用于自动设置的约束类型，均可以在“草绘器优
先选项”对话框中设置。调用命令的方式如下：菜单：执行“草绘”|“选项”命令。
操作步骤如下：
第1步，调用“选项”命令，系统弹出如图3-2所示的“草绘器优先选项”对话框。第2步，在“杂项”选项卡中，“约束”复选框控制约束符号的显示。第3步，单击“约束”选项卡，该选项卡列出了约束类型，默认情况下各约束条件前的复选框均为选中，单击复选框，可以选中或移除约束条件。第4步，单击
a ”杂项“选项卡设置约束符号的显示 b “约束”选项卡设置可用的约束条件图3-5 “草绘器”优先选项对话框
3．几何约束条件的控制
在使用自动设置约束创建图元的过程中，系统所显示的几何约束为活动约束，并以红色显示，用户可以在单击鼠标进行定位前，对几何约束加以控制。
如果不希望设置系统显示的活动约束，可以单击鼠标右键以禁用该约束，如图3-3（b）所示，禁止使用两点水平对正约束。再次单击鼠标右键可以重新启用活动约束。
如果某个活动约束重要，可以在单击鼠标右键的同时按住Shift 键，以锁定该约束，如图3-4所示，锁定水平约束条件。再次用同样的方法即可解除锁定约束。
（3）当多个约束处于活动状态时，可以使用 Tab 键在各活动约束之间进行切换，以选择所需要的约束条件。
a 活动约束 b 禁止使用活动约束图3-4 锁定活动约束图3-3 切换活动约束设置使用
3.1.2 手动添加几何约束
一般情况下，绘制图元时无需力求形状准确，不拘泥于一定要使用系统自动捕捉的约束条件，只需要根据草图形状，粗略地绘制几何图元，得到草图的初始图形，然后根据几何条件手动添加约束条件。
调用命令的方式如下： 菜单：执行“草绘”|“约束”命令。 图标：单击“草绘器工具”工具栏中的
图标按钮。
操作步骤如下：
第1步，在草绘器中，单击
图标按钮，启动“约束”命令，系统弹出如图
3-5所示的“约束”对话框。第2步，选取所需要的约束条件。第3步，按照系统提示，单击选取需要添加约束条件的图元。第4步，重复上述第2步～第3步,添加其他约束条件。第5步，单击“关闭”按钮，退出“约束”对话框。系统按照所添加的约束
条件更新草图。
图3-5 “约束”对话框
1．铅垂/水平约束
第1步，在“约束”对话框中选择
图标按钮，系统弹出“选取”对话框。第2步，系统提示“选取一直线或两点”时，选取一条斜线或两个点。所选的斜线更新为铅垂线或水平线；或使两点位于一条铅垂线或水平线上。
2．垂直/平行约束
第1步，在“约束”对话框中选择
图标按钮。第2步，系统提示“选取两图元使它们正交/平行。”时，选取两条线（包括圆弧）。被选择的两条线成为互相垂直/平行的线条，如图3-6所示。
a 两条线段 b 添加垂直约束c 添加垂直平行约束图3-6 垂直与平行约束
3．相切约束
第1步，在“约束”对话框中选择
图标按钮。第2步，系统提示“选取两图元使它们相切。”时，选取直线段以及圆弧或圆，被选中的直线与圆弧或圆成为相切的图元，如图3-7所示。
a 原草图 b 添加相切约束
图3-7 相切约束
4．对中约束
第1步，在“约束”对话框中选择
图标按钮。第2步，系统提示“选取一点和一条线或弧。”时，分别选取一个点或圆心以及一条直线或圆弧，则所选的点将置于所选线的中点。
第1步，在“约束”对话框中选择
图标按钮。第2步，系统提示“选取要对齐的两图元或顶点。”时，选择两个点；或点与线条；或两条直线段。
a 两条线段 b 创建相同点c 图元上的点 d 将两线共线图3-8 对齐约束
6．对称约束
第1步，在“约束”对话框中选择
图标按钮。
第2步，系统提示“选取中心线和两顶点来使它们对称”时，选择对称的中心线以及两个点，如图3-9所示，选择铅直中心线以及水平线段的左端点和右端点，则所选的两个端点关于铅直中心线对称。
a 原草图 b 添加对称约束图3-9 对称约束
7．等长等径约束
第1步，在“约束”对话框中选择
图标按钮。第2步，系统提示“选取两条直线(相等段)，或两个弧/圆/椭圆(等半径)，或一个样条与一条线或弧(等曲率)。”时，分别选取两条直线段；或两个弧/圆/椭圆。
a 原草图 b 添加等径约束图3-10 等径约束
3.1.3 删除几何约束
几何约束条件虽然可以帮助用户准确定义草图，减少所标注的尺寸。但在某些情形下，有些系统自动设置的约束条件并不是用户所需要的，而在创建图元时又没有禁用该约束，那么在图元创建之后可以将该约束删除，通过尺寸加以控制。
操作步骤如下：
第1步，单击“草绘器工具”工具栏中的
图标按钮。 第2步，选取需要删除的约束符号。 第3步，按Delete 键，删除所选取的约束条件。
删除一个约束条件，系统将自动添加一个尺寸。如图3-11（a）所示，如果修改尺寸2.02，具有等长约束条件L1的两条线段的长度会同时变化。如果希望上面水平边能够单独更改长度，则可删除等长约束条件L1，则系统自动添加尺寸2.30，如图3-11（b）所示，将其修改为2.5，如图3-11（c）所示。
a 原草图 b 删除等长约束c 更改尺寸
图3-11删除约束
5．对齐约束
操作步骤如下：
当选择两个点时，如图3-8（a）所示，直线L的下端点与直线R的左端点，则将所选的两点重合，如图3-8（b）所示；
当选择点与线条，如图3-8（a）所示，直线L的下端点与直线R，则将点置于直线上，如图3-8（c）所示；
当选择两条直线段，如图3-8（a）所示，直线L与直线R，则将两条直线设置为共线，如图3-8（d）所示。
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