2.6 草图几何约束

2.6.1 添加几何约束

在二维草图中，添加几何约束主要有两种方法：手工添加几何约束和自动产生几何约束。一般在添加几何约束时，要先单击“显示草图约束”按钮，则二维草图中存在的所有约束都显示在图中。

方法一：手工添加约束。手工添加约束是指由用户自己对所选对象指定某种约束。在“主页”功能选项卡的区域中单击按钮，系统就进入了几何约束操作状态。此时，在图形区中选择一个或多个草图对象，所选对象在图形区中会加亮显示。同时，可添加的几何约束类型按钮将会出现在图形区的左上角。

根据所选对象的几何关系，在几何约束类型中选择一个或多个约束类型，则系统会添加指定类型的几何约束到所选草图对象上。这些草图对象会因所添加的约束而不能随意移动或旋转。

下面通过添加图2.6.1b所示的相切约束来说明创建约束的一般操作步骤。

Step1.打开文件D：\ugxc12\work\ch02.06.01\add_1.prt。

Step2.双击已有草图，在下拉选项中单击按钮，进入草图工作环境，单击“显示草图约束”按钮和“几何约束”按钮，系统弹出图2.6.2所示的“几何约束”对话框。

Step3.定义约束类型。单击按钮，添加“相切”约束。

Step4.定义约束对象。根据系统的提示，选取图2.6.1a所示的直线并单击鼠标中键，再选取圆。

Step5.单击按钮，完成创建，草图中会自动添加约束符号，如图2.6.1b所示。

下面通过添加图2.6.3b所示的约束来说明创建多个约束的一般操作步骤。

Step1.打开文件D：\ugxc12\work\ch02.06.01add_2.prt。

Step2.双击已有草图，在下拉选项中单击按钮，进入草图工作环境，单击“显示草图约束”按钮和“几何约束”按钮，系统弹出“几何约束”对话框。单击“等长”按钮，添加“等长”约束，根据系统的提示，分别选取图2.6.3a所示的两条直线；单击“平行”按钮，同样分别选取两条直线，则直线之间会添加“平行”约束。

Step3.单击按钮，完成创建，草图中会自动添加约束符号，如图2.6.3b所示。

关于其他类型约束的创建，与以上两个范例的创建过程相似，这里不再赘述，读者可以自行研究。

方法二：自动产生几何约束。自动产生几何约束是指系统根据选择的几何约束类型以及草图对象间的关系，自动添加相应约束到草图对象上。一般都利用“自动约束”按钮让系统自动添加约束。其操作步骤如下。

Step1.单击功能选项卡区域中的“自动约束”按钮，系统弹出“自动约束”对话框。

Step2.在“自动约束”对话框中单击要自动创建约束的相应按钮，然后单击按钮。用户一般都选择“自动创建所有的约束”，这样只需在对话框中单击按钮，则对话框中的约束复选框全部被选中，然后单击按钮，完成自动创建约束的设置。

这样，在草图中画任意曲线，系统会自动添加相应的约束，而系统没有自动添加的约束就需要用户利用手动添加约束的方法来自己添加。

2.6.2 显示/移除约束

单击功能选项卡区域中的按钮，将显示施加到草图上的所有几何约束。

“关系浏览器”主要是用来查看现有的几何约束，设置查看的范围、查看类型和列表方式，以及移除不需要的几何约束。

单击功能选项卡区域中的按钮，使所有存在的约束都显示在图形区中，然后单击功能选项卡区域中的按钮，系统弹出图2.6.4所示的“草图关系浏览器”对话框。

图2.6.4所示的“草图关系浏览器”对话框中各选项用法的说明如下。

● 下拉列表：控制在浏览器区域中要列出的约束。它包含3个选项。

☑ 选项：在浏览器区域中列出当前草图对象中的所有约束。

☑ 选项：允许每次仅选择一个对象。选择其他对象将自动取消选择以前选定的对象。该浏览器区域显示了与选定对象相关的约束。这是默认设置。

☑ 选项：可选择多个对象，选择其他对象不会取消选择以前选定的对象，它允许用户选取多个草图对象，在浏览器区域中显示它们所包含的几何约束。

● 区域：过滤在浏览器区域中显示的类型。用户从中选择要显示的类型即可。在和两个单选项中只能选一个，通常默认选择单选项。

2.6.3 约束的备选解

当用户对一个草图对象进行约束操作时，同一约束条件可能存在多种满足约束的情况。“备选解”操作正是针对这种情况的，它可从约束的一种解法转为另一种解法。

“草图工具”工具条中没有“备选解”按钮，读者可以在工具条中加入此按钮，也可通过定制的方法在下拉菜单中添加该命令，以下如有添加命令或按钮的情况将不再说明。单击此按钮，则会弹出“备选解”对话框（图2.6.5），在系统的提示下选择对象，系统会将所选对象直接转换为同一约束的另一种约束表现形式，单击按钮之后还可以继续对其他操作对象进行约束方式的“备选解”操作；如果没有，则单击按钮，完成“备选解”操作。

下面用一个具体的范例来说明一下“备选解”的操作。如图2.6.6所示，绘制的是两个相切的圆。两圆相切有“外切”和“内切”两种情况。如果不想要图中所示的“外切”的图形，就可以通过“备选解”操作，把它们转换为“内切”的形式，具体步骤如下。

Step1.打开文件D：\ugxc12\work\ch02.06.03\alternation.prt。

Step2.双击曲线，在下拉选项中单击按钮，进入草图工作环境。

Step3.选择下拉菜单命令（或单击功能选项卡区域中的“备选解”按钮），系统弹出“备选解”对话框，如图2.6.5所示。

Step4.选取图2.6.6所示的任意圆，实现“备选解”操作，结果如图2.6.7所示。

Step5.单击按钮，关闭“备选解”对话框。