3.4 草图约束
创建完草图几何对象后，需要对其进行精确约束和定位。通过草图约束可以控制草图对象的形状和大小，通过草图定位可以确定草图与实体边、参考面、基准轴等对象之间的位置关系。本节主要介绍草图的约束和定位功能。
3.4.1 自动约束
自动约束即自动添加几何约束，是指用户先设置一些要应用的几何约束后，系统根据所选草图对象自动施加其中合适的几何约束。
单击【自动约束】按钮
将打开【自动约束】对话框；然后选取要约束的草图对象，并在【要施加的约束】面板中启用所需约束的复选框；接着在【设置】面板中设置公差参数，并单击【确定】按钮完成自动约束的操作，效果如图3-34所示。
提示
在草图元素之间添加几何约束后可能导致草图对象的移动。移动的规则是：如果所约束对象之前没有约束，则以先创建的草图对象为基准；如果所约束的对象已存在其他约束，则以先添加的约束对象为约束基准。
图3-34 【自动约束】对话框
3.4.2 几何约束
此类型的几何约束随选取草图元素的不同而不同。在绘制草图的过程中，用户可以根据具体情况添加不同的几何约束类型。
在【直接草图】工具栏中单击【几何约束】按钮
，草图中的各元素将显示自由度符号（箭头表示自由度的方向，箭头个数表示自由度的个数）。然后在绘图区中分别选取需要添加约束的曲线，系统将打开相应的【几何约束】对话框。此时，在该对话框中单击对应的按钮，即可添加指定的约束方式，效果如图3-35所示。
图3-35 【几何约束】对话框
在UG NX 10.0的草绘环境中，根据草图元素之间不同的关系，可以分为多种几何约束，各几何约束的含义如表3-1所示。
表3-1 草图几何约束的种类和含义
提示
当草图平面上的点没有被完全约束时，这些点上会出现自由度符号。自由度符号为红色，指向水平和垂直两个方向。随着几何约束和尺寸约束的添加，自由度符号会逐步减少。当草图对象被全部约束之后，自由度符号会全部消失。
3.4.3 尺寸约束
草图的尺寸约束相当于对草图进行标注，但是除了可以根据草图的尺寸约束看出草图元素的长度、半径、角度以外，还可以利用草图各点处的尺寸约束限制草图元素的大小和形状。
尺寸约束就是为草图标注尺寸，使草图满足设计者的要求并让草图固定。UG NX 10.0中尺寸约束共有5种，如图3-36所示。
图3-36 5种尺寸约束类型
1．快速尺寸
单击【快速尺寸】按钮
，系统将打开【快速尺寸】对话框，效果如图3-37所示。该对话框中包括9种约束类型，现分别介绍如下。
图3-37 【快速尺寸】对话框
自动判断 根据鼠标指针的位置自动判断约束类型。
水平 该选项用于指定与约束两点间距离与XC轴平行的尺寸。
竖直 该选项用于指定与约束两点间距离与YC轴平行的尺寸。
点到点 该选项用于指定平行于两个端点的尺寸，点到点尺寸限制两点之间的最短距离。
垂直 该选项用于指定直线和所选草图对象端点之间的垂直距离，测量到该直线的垂直距离。
圆柱坐标系 选项用于直径尺寸形式去标注矩形。
斜角 该选项用于指定两条线之间的角度尺寸，相对于工作坐标系按照逆时针方向测量角度。
径向 该选项用于为草图的弧或者圆指定半径尺寸。
直径 该选项用于为草图的弧或者圆指定直径尺寸。
2．线性尺寸
对草图对象施加水平尺寸约束、竖直尺寸约束、平行或者垂直于草图对象本身的尺寸约束。用户选择一条直线或者某个几何对象的两点，修改尺寸约束的数字即可完成约束。单击【线性尺寸】按钮
，系统将打开【线性尺寸】对话框，效果如图3-38所示。
图3-38 【线性尺寸】对话框
3．径向尺寸
径向尺寸约束用来标注圆或者圆弧的尺寸大小。一般来说，圆标注直径尺寸约束，圆弧标注半径尺寸约束。单击【径向尺寸】按钮
，系统将打开【半径尺寸】对话框，效果如图3-39所示。
图3-39 【半径尺寸】对话框
4．角度尺寸
角度约束用来创建两直线之间的角度约束。单击【角度尺寸】按钮
，系统将打开【角度尺寸】对话框，效果如图3-40所示。选择两条直线后，修改尺寸数据即可创建角度尺寸约束。选择的两条直线可以相交也可以不相交，还可以是两条平行线。
图3-40 【角度尺寸】对话框
5．周长尺寸
周长尺寸约束用来创建直线或者圆弧的周长约束。单击【周长尺寸】按钮
，系统将打开【周长尺寸】对话框，效果如图3-41所示。选择对象之后，【距离】文本框中显示该对象的当前周长，修改周长值将更新对象的长度。
图3-41 【周长尺寸】对话框
3.4.4 约束的显示与移除
当对草图进行几何约束或尺寸约束后，如果需要查看或者修改草图对象所应用的约束类型，可以直接通过编辑草图约束的各种工具对其进行修改并完善。如利用【显示所有约束】工具显示草图的所有约束，以便进行查看；利用【显示/移除约束】工具移除指定的约束；利用【转换至/自参考对象】工具将指定的几何对象转换为参考对象等，现分别介绍如下。
1．显示所有约束
在通常情况下，有一些对曲线添加的约束是不显示的（如“固定约束”等），即从曲线上无法看出是否有添加约束，很容易出现重复添加约束的情况。使用该工具的作用就是显示所有草图对象的约束类型，以便对约束的正误进行判断。
单击【显示所有约束】按钮
，该草图对象中的所有约束类型便会显示，效果如图3-42所示。
2．显示/移除约束
利用【显示/移除约束】对话框可以查看草图对象所应用几何约束的类型和约束的信息，也可以对不必要的几何约束进行删除。
图3-42 显示所有约束
单击【显示/移除约束】按钮
将打开【显示/移除约束】对话框。在该对话框的【列出以下对象的约束】选项组中可以利用3个单选按钮根据对象类型显示约束。通过【约束类型】下拉列表选择具体的显示约束类型。在【显示约束】列表框中显示了所有符合要求的约束，从中选择一个约束后，单击【移除高亮显示的】按钮即可删除指定的约束。单击【移除所列的】按钮可删除列表中所有的约束。如图3-43所示，即为移除直线与矩形垂直约束的效果。
图3-43 删除选定的约束
3.4.5 转换至/自参考约束
利用该工具可以将草图中的曲线或尺寸转化为参考对象，或者将参考对象再次激活。该工具经常用来将直线转化为参考的中心线。
单击【转换至/自参考对象】按钮
将打开【转换至/自参考对象】对话框，然后选取绘图区要转化的对象即可完成参考对象的转换，效果如图3-44所示。
图3-44 转换至/自参考对象
3.4.6 自动判断约束
用户通过对自动判断约束类型的设置可以控制哪些约束在构造草图曲线过程中被自动判断并添加，从而减少在绘制草图后添加约束的工作量，提高绘图效率。
单击【自动判断约束和尺寸】按钮
将打开【自动判断约束和尺寸】对话框。通过启用和禁用该对话框中各约束类型的复选框即可控制绘制草图过程中自动创建约束的类型，效果如图3-45所示。
图3-45 自动判断约束和尺寸
提示
在对【自动判断约束和尺寸】对话框设置完成后，还需要启用【草图约束】工具栏中的【创建自动判断约束】按钮
才能在绘制草图过程中自动创建所需约束。