3.1 幾何約束
在草繪器中，幾何約束是利用圖元的幾何特性（如等長、平行等）對草圖進行定義，也稱為幾何限制。幾何約束可以減少不必要的尺寸，以利于圖形的編輯和設計變更，達到參數化設計的目的，滿足設計要求。幾何約束的設置有以下兩種方法：
自動設置幾何約束；
手動添加幾何約束。
3.1.1 自動設置幾何約束
1．幾何約束符號
默認設置下，繪制圖元時，系統會隨著鼠標的移動自動捕捉幾何約束，幫助用戶來定位幾何圖元，即自動設置幾何約束，并在幾何圖元旁邊顯示相應的約束符號，表3-1列出了系統的約束條件的符號、含義等。
表3-1約束條件符號
約束符號含義解釋
V豎直圖元鉛垂的直線
H水平圖元水平的直線
∥平行圖元互相平行的直線
⊥垂直圖元互相垂直的直線
T相切圖元與圓或圓弧相切的線段
R相等半徑具有半徑相等的圓或圓弧
L相等長度具有相等長度的直線段
M中點點或圓心處于線段的中點
對稱圖元關于中心線對稱的兩點
相同點點或圓心重合
圖元上的點點或圓心位于圖元上
水平排列兩點水平對正
豎直排列兩點垂直對正
如圖3-1所示的二維草圖設置了多種幾何約束條件。其中帶有相同下標號的約束符號為一對幾何約束條件。如R1表示兩個圓具有相等的半徑，R2表示兩個圓角的半徑相等。
圖3-1 幾何約束條件
2．設置約束優先選項
幾何約束符號的顯示，以及用于自動設置的約束類型，均可以在“草繪器優
先選項”對話框中設置。調用命令的方式如下：菜單：執行“草繪”|“選項”命令。
操作步驟如下：
第1步，調用“選項”命令，系統彈出如圖3-2所示的“草繪器優先選項”對話框。第2步，在“雜項”選項卡中，“約束”復選框控制約束符號的顯示。第3步，單擊“約束”選項卡，該選項卡列出了約束類型，默認情況下各約束條件前的復選框均為選中，單擊復選框，可以選中或移除約束條件。第4步，單擊
a ”雜項“選項卡設置約束符號的顯示 b “約束”選項卡設置可用的約束條件圖3-5 “草繪器”優先選項對話框
3．幾何約束條件的控制
在使用自動設置約束創建圖元的過程中，系統所顯示的幾何約束為活動約束，并以紅色顯示，用戶可以在單擊鼠標進行定位前，對幾何約束加以控制。
如果不希望設置系統顯示的活動約束，可以單擊鼠標右鍵以禁用該約束，如圖3-3（b）所示，禁止使用兩點水平對正約束。再次單擊鼠標右鍵可以重新啟用活動約束。
如果某個活動約束重要，可以在單擊鼠標右鍵的同時按住Shift 鍵，以鎖定該約束，如圖3-4所示，鎖定水平約束條件。再次用同樣的方法即可解除鎖定約束。
（3）當多個約束處于活動狀態時，可以使用 Tab 鍵在各活動約束之間進行切換，以選擇所需要的約束條件。
a 活動約束 b 禁止使用活動約束圖3-4 鎖定活動約束圖3-3 切換活動約束設置使用
3.1.2 手動添加幾何約束
一般情況下，繪制圖元時無需力求形狀準確，不拘泥于一定要使用系統自動捕捉的約束條件，只需要根據草圖形狀，粗略地繪制幾何圖元，得到草圖的初始圖形，然后根據幾何條件手動添加約束條件。
調用命令的方式如下： 菜單：執行“草繪”|“約束”命令。 圖標：單擊“草繪器工具”工具欄中的
圖標按鈕。
操作步驟如下：
第1步，在草繪器中，單擊
圖標按鈕，啟動“約束”命令，系統彈出如圖
3-5所示的“約束”對話框。第2步，選取所需要的約束條件。第3步，按照系統提示，單擊選取需要添加約束條件的圖元。第4步，重復上述第2步～第3步,添加其他約束條件。第5步，單擊“關閉”按鈕，退出“約束”對話框。系統按照所添加的約束
條件更新草圖。
圖3-5 “約束”對話框
1．鉛垂/水平約束
第1步，在“約束”對話框中選擇
圖標按鈕，系統彈出“選取”對話框。第2步，系統提示“選取一直線或兩點”時，選取一條斜線或兩個點。所選的斜線更新為鉛垂線或水平線；或使兩點位于一條鉛垂線或水平線上。
2．垂直/平行約束
第1步，在“約束”對話框中選擇
圖標按鈕。第2步，系統提示“選取兩圖元使它們正交/平行。”時，選取兩條線（包括圓弧）。被選擇的兩條線成為互相垂直/平行的線條，如圖3-6所示。
a 兩條線段 b 添加垂直約束c 添加垂直平行約束圖3-6 垂直與平行約束
3．相切約束
第1步，在“約束”對話框中選擇
圖標按鈕。第2步，系統提示“選取兩圖元使它們相切。”時，選取直線段以及圓弧或圓，被選中的直線與圓弧或圓成為相切的圖元，如圖3-7所示。
a 原草圖 b 添加相切約束
圖3-7 相切約束
4．對中約束
第1步，在“約束”對話框中選擇
圖標按鈕。第2步，系統提示“選取一點和一條線或弧。”時，分別選取一個點或圓心以及一條直線或圓弧，則所選的點將置于所選線的中點。
第1步，在“約束”對話框中選擇
圖標按鈕。第2步，系統提示“選取要對齊的兩圖元或頂點。”時，選擇兩個點；或點與線條；或兩條直線段。
a 兩條線段 b 創建相同點c 圖元上的點 d 將兩線共線圖3-8 對齊約束
6．對稱約束
第1步，在“約束”對話框中選擇
圖標按鈕。
第2步，系統提示“選取中心線和兩頂點來使它們對稱”時，選擇對稱的中心線以及兩個點，如圖3-9所示，選擇鉛直中心線以及水平線段的左端點和右端點，則所選的兩個端點關于鉛直中心線對稱。
a 原草圖 b 添加對稱約束圖3-9 對稱約束
7．等長等徑約束
第1步，在“約束”對話框中選擇
圖標按鈕。第2步，系統提示“選取兩條直線(相等段)，或兩個弧/圓/橢圓(等半徑)，或一個樣條與一條線或弧(等曲率)。”時，分別選取兩條直線段；或兩個弧/圓/橢圓。
a 原草圖 b 添加等徑約束圖3-10 等徑約束
3.1.3 刪除幾何約束
幾何約束條件雖然可以幫助用戶準確定義草圖，減少所標注的尺寸。但在某些情形下，有些系統自動設置的約束條件并不是用戶所需要的，而在創建圖元時又沒有禁用該約束，那么在圖元創建之后可以將該約束刪除，通過尺寸加以控制。
操作步驟如下：
第1步，單擊“草繪器工具”工具欄中的
圖標按鈕。 第2步，選取需要刪除的約束符號。 第3步，按Delete 鍵，刪除所選取的約束條件。
刪除一個約束條件，系統將自動添加一個尺寸。如圖3-11（a）所示，如果修改尺寸2.02，具有等長約束條件L1的兩條線段的長度會同時變化。如果希望上面水平邊能夠單獨更改長度，則可刪除等長約束條件L1，則系統自動添加尺寸2.30，如圖3-11（b）所示，將其修改為2.5，如圖3-11（c）所示。
a 原草圖 b 刪除等長約束c 更改尺寸
圖3-11刪除約束
5．對齊約束
操作步驟如下：
當選擇兩個點時，如圖3-8（a）所示，直線L的下端點與直線R的左端點，則將所選的兩點重合，如圖3-8（b）所示；
當選擇點與線條，如圖3-8（a）所示，直線L的下端點與直線R，則將點置于直線上，如圖3-8（c）所示；
當選擇兩條直線段，如圖3-8（a）所示，直線L與直線R，則將兩條直線設置為共線，如圖3-8（d）所示。
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