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草绘环境中的几何约束及其优势

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：在草绘环境中，几何约束是利用图元的几何特性对二维草图进行定义的。几何约束可以减少不必要的尺寸，有利于图形的编辑和设计变更，从而达到参数化设计的目的。自动约束在默认设置状态下绘制图形时，系统会随着鼠标的移动自动捕捉几何约束，帮助用户定位几何图元，并在几何图元旁边显示相应的约束符号。如图3-35所示为锁定对称约束条件。运用同种方法即可解除锁定约束。

在草绘环境中，几何约束是利用图元的几何特性（如等长、平行等）对二维草图进行定义的。几何约束可以减少不必要的尺寸，有利于图形的编辑和设计变更，从而达到参数化设计的目的。其设置主要有自动和手动两种方法。

自动约束

在默认设置状态下绘制图形时，系统会随着鼠标的移动自动捕捉几何约束，帮助用户定位几何图元，并在几何图元旁边显示相应的约束符号。图3-32所示为常用自动约束符号。

自动约束的一般用法为：

➢ 如果不希望动用某种约束，可以单击鼠标右键以禁用该约束，在绘制图形时若存在中心线，系统会自动捕捉对称点，如图3-33所示，此时可单击鼠标右键禁止使用对称约束，如图3-34所示。若要重新启用该约束可单击鼠标右键设为活动约束。

➢ 若该自动约束比较重要，可以在单击鼠标右键的同时按住Shift键，以锁定该约束。如图3-35所示为锁定对称约束条件。运用同种方法即可解除锁定约束。

图3-32 自动约束符号

图3-33 显示对称

图3-34 禁止对称

图3-35 锁定对称

➢ 当多个约束同时处于激活状态时，可以使用Tab键在各约束之间进行切换，以选择所需要的约束条件使其处于红色，然后运用鼠标右键对其进行设置。

手动约束

在绘制二维草图时，一般先绘制出模型的大体轮廓，然后自行添加约束条件，使其符合设计者的要求。手动约束条件主要有9种，如图3-36所示。

➢【竖直】约束：可以约束规范线段为竖直的状态，也可以将两个点约束为竖直状态，是比较常用的约束工具之一，同时边线旁显示约束标记【V】。

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图3-36 约束条件

➢ 【水平】约束：用于约束规范线段为水平的状态，也可以将两个点约束为水平状态。【水平】约束也是比较常用的约束工具之一，处于水平约束特征的旁边将出现约束标记【H】。

➢ 【垂直】约束：选中【垂直】约束工具按钮后，选取图示的两条线段使之相互垂直，系统将给两图元添加垂直约束标记【⊥】。垂直约束条件不仅可以用于两条直线之间，还可用于一条直线和弧线之间。

➢ 【相切】约束：选中【相切】约束工具后，选取图中直线和圆弧使其处于相切状态，完成后图形上将显示相切约束标记【T】。添加相切约束的两图元可不相交（即延伸相切）。

➢ 【中点】约束：选中【中点】约束工具后，选取一个点再选直线，约束将使点（圆心或线段端头）位于直线的中央。图形上将显示约束标记【】。

➢ 【重合】约束：选中按钮后，如果希望令两线共线，可以分别单击两线。如果希望两线的端头（点）重合，则应当分别单击两线的端头。

➢ 【对称】约束：使选中的两个点关于中心线对称放置。单击工具按钮后，分别单击两个点，然后单击中心线。

➢ 【相等】约束：使两线段等长、两圆弧等半径，还可以使两曲线曲率半径相等。约束完成后，图形上将显示【L1】标记。

➢ 【平行】约束：使两线段平行。约束完成后图形上将显示【∥】。

约束冲突

以下3种情况约束之间会产生冲突：

➢ 标注尺寸时出现了封闭尺寸链。

➢ 标注约束时，在同一个图元上同时施加了相互矛盾的多个约束。

➢ 尺寸标注和约束对图元具有相同的约束效果。当出现约束冲突时，系统会自动删除弱尺寸来解决冲突；若无法解决，则弹出如图3-37所示的【解决草绘】对话框。

图3-37 【解决草绘】对话框

注1：通常的做法是直接单击按钮，删除当前添加的约束，或者从【约束尺寸】列表中选取一个多余尺寸并将其删除。

注2：当标注尺寸发生冲突时，可以单击按钮，可将选取的尺寸转换为参考尺寸，则该尺寸将作为设计参考使用，不具有尺寸驱动的功能。