2.6　几何约束

草图几何约束包括几何约束和尺寸约束，其中，几何约束一般用于定位草图对象和确定草图对象间的相互关系，例如重合、平行、正交、共线、同心、竖直、相切、中点、等长、水平、等半径、点在曲线上等。草图环境下，【约束】工具栏中包括如图2-79所示的选项，其中添加注释的是与几何约束有关的工具按钮。

1.添加几何约束

在草图任务环境中，单击【约束】工具栏中的【几何约束】按钮，弹出如图2-80所示的【几何约束】对话框。在【约束】选项组中单击所需的几何约束按钮，然后选择要约束的几何图形，需要时单击【要约束到对象】按钮，并在窗口中选择要约束到的对象。再单击【关闭】按钮。如果在选择约束对象之前选择【自动选择递进】复选框，则在选择要约束的对象后，系统自动切换到【选择要约束到的对象】状态，因此可直接在图形窗口中选择要约束到的对象。

2.自动约束

单击【约束】工具栏中的【自动约束】按钮，弹出【自动约束】对话框，其中的各复选框用于控制自动创建约束的类型。在绘图工作区中选择要约束的草绘曲线，可以是一条或多条。选择完成后，单击【确定】按钮，程序会根据选择曲线的情况自动创建约束，如图2-81所示。

3.备选解

当用户对一个草图对象进行约束操作时，同一个约束条件可能存在多种解决方法，采用备选解操作可从约束的一种解决方法转换为另一种解决方法。单击【草图约束】工具栏中的【备选解】按钮，弹出【备选解】对话框，如图2-82所示，程序提示用户选择操作对象，此时，可在绘图工作区中选择要进行替换操作的对象。选择对象后，所选对象直接转换为同一约束的另一种约束方式。用户还可以继续选择其他操作对象进行约束。

实例：绘制衣架草图

Step 01　启动UG NX 1904软件，单击【主页】功能区下的【新建】命令，在弹出的【新建】对话框中模板选择【模型】，新建文件名称为【2-16.prt】，单击【确定】按钮，进入建模环境，直接单击工具栏上的【草图】按钮 ，进入草图环境，选择【XC-ZC平面】作为草图平面。

Step 02　单击【曲线】工具栏中的【轮廓】按钮，以基准CSYS原点为起点，绘制如图2-83所示的多段曲线。将光标分别移动到曲线1、曲线2、曲线4、曲线6自动标注的尺寸上并双击，将其尺寸依次修改为14、R10、R15、R6。

Step 03　单击【约束】工具栏中的【几何约束】命令，在弹出的【几何约束】对话框中，选中【点在曲线】 上的约束，【选择要约束的对象】为曲线7末端点，【选择要约束到的对象】为Z轴。然后，选择【相切】约束 ，【选择要约束的对象】为曲线1，【选择要约束到的对象】为曲线2；【选择要约束的对象】为曲线2，【选择要约束到的对象】为曲线3；【选择要约束的对象】为曲线3，【选择要约束到的对象】为曲线4；【选择要约束的对象】为曲线4，【选择要约束到的对象】为曲线5；【选择要约束的对象】为曲线5，【选择要约束到的对象】为曲线6；【选择要约束的对象】为曲线6，【选择要约束到的对象】为曲线7，关闭【几何约束】对话框。

Step 04　单击【量纲】工具栏中的【快速尺寸】按钮，选择的第一个对象为曲线1，选择的第二个对象为曲线3，单击，在【角度】文本框中输入130。单击【量纲】工具栏中的【角度尺寸】命令，选择的第一个对象为曲线5，选择的第二个对象为曲线7，两条线所成角度为15°。

Step 05　单击【量纲】工具栏中的【快速尺寸】按钮，选择的第一个对象为半径6的圆弧，选择的第二个对象为Z轴，所成的距离为69。选择的第一个对象为“图2-83中的曲线1”，选择的第二个对象为图2-83中的曲线2，所成的距离为69，此时图形如图2-84所示。

Step 06　单击【曲线】工具栏中的【镜像】按钮，要镜像的曲线为“步骤5得到的曲线”，中心线为【Z轴】，单击【确定】按钮，完成镜像。

Step 07　单击【曲线】工具栏中的【轮廓】按钮，以基准CSYS原点为起点，绘制如图2-85所示的6条曲线段。将光标分别移动到曲线2、曲线4、曲线5、曲线6自动标注的尺寸上，双击鼠标左键，对其尺寸依次修改为R5、R5、10、R10。

Step 08　单击【约束】工具栏中的【几何约束】按钮，选中【相切】约束，使曲线1与曲线2相切，曲线2与曲线3相切，曲线3与曲线4相切，曲线4和曲线5相切，曲线5与曲线6相切。选择【点在曲线】约束，【选择要约束的对象】为曲线6的圆心，【选择要约束到的对象】为Z轴。然后选择【水平对齐】约束，【选择要约束的对象】为曲线6的末端点，【选择要约束到的对象】为曲线6的圆心。

Step 09　单击【量纲】工具栏中的【角度尺寸】按钮，选择的第一个对象为图2-80中的曲线1，选择的第二个对象为图2-85中的曲线3，所成角度为120。

Step 10　单击【量纲】工具栏中的【快速尺寸】按钮，选择的第一个对象为曲线6的顶点，选择的第二个对象为X轴，尺寸约束为39。

Step 11　单击【曲线】工具栏中的【圆弧】按钮，选择【三点定圆弧】方法，绘制如图2-86所示的圆弧。

Step 12　单击【几何约束】下的【水平对齐】按钮，在要约束的几何体区域，选择要要约束的对象为步骤11曲线的始端点，选择要约束到的对象为步骤11曲线的末端点。

Step 13　单击【量纲】工具栏中的【快速尺寸】按钮，选择要要约束的对象为步骤11曲线的始端点，选择要约束到的对象为图2-78中的曲线7，在【距离】文本框中输入25，单击【确定】按钮，衣架草图如图2-87所示。

实例：绘制连杆草图

Step 01　启动UG NX 1904软件，单击【主页】功能区下的【新建】命令，在弹出的【新建】对话框中模板选择【模型】，新建文件名称为【2-17.prt】，单击【确定】按钮，进入建模环境，直接单击工具栏上的【草图】按钮 ，进入草图环境，选择【XC-ZC平面】作为草图平面。单击【曲线】工具栏中的【直线】按钮，以基准CSYS原点，绘制三条直线，使用【快速尺寸】命令约束两条竖直线的距离为66，依次单击三条直线，选择【转换至/自参考对象】命令，将三条直线转化成参考线，如图2-88所示。

Step 02　单击【曲线】工具栏中的【圆】按钮，以两条线的交点为圆心，绘制两对同心圆，直径依次为28、42和13、20。

Step 03　单击【曲线】工具栏中的【直线】按钮，绘制直径42圆和直径20圆的两条相切线。

Step 04　单击【曲线】工具栏中的【偏置】按钮，依次选择步骤3得到的两条直线，依次向ZC轴和-ZC轴方向偏置距离为5，单击【确定】按钮。

Step 05　单击【曲线】工具栏中的【直线】按钮，任意绘制三条竖直线，每条竖直线距离Z轴的距离依次为18、25和53。在X轴两侧任意绘制两条水平线，每条水平线距离X轴的距离都为4。单击草图工具栏上的【修剪】命令，修剪多余曲线，此时图形如图2-89所示。

Step 06　选中图2-89中的两条直线删除后，利用直线命令，将图形两点连接起来。

Step 07　单击【曲线】工具栏中的【圆角】按钮，选择圆角方法为【修剪】，分别绘制半径为4和2的圆角，单击鼠标中键退出绘图模式，最终获得的连杆草图如图2-90所示。