3.6 对象约束

约束能够用于精确地控制草图中的对象。草图约束有两种类型：尺寸约束和几何约束。

几何约束建立起草图对象的几何特性（如要求某一直线具有固定长度）或是两个或更多草图对象的关系类型（如要求两条直线垂直或平行，或是几个圆弧具有相同的半径）。在图形区用户可以使用“参数化”选项卡内的“全部显示”、“全部隐藏”或“显示”来显示有关信息，并显示代表这些约束的直观标记（如图3-77所示的水平标记 和共线标记）。

尺寸约束建立起草图对象的大小（如直线的长度、圆弧的半径等）或是两个对象之间的关系（如两点之间的距离）。如图3-78所示为一带有尺寸约束的示例。

3.6.1 建立几何约束

使用几何约束，可以指定草图对象必须遵守的条件，或是草图对象之间必须维持的关系。几何约束面板及工具栏（面板在“参数化”标签内的“几何”面板中）如图3-79所示，其主要几何约束选项功能介绍如表3-4所示。

绘图中可指定二维对象或对象上的点之间的几何约束。之后编辑受约束的几何图形时，将保留约束。因此，通过使用几何约束，可以在图形中包括设计要求。

3.6.2 几何约束设置

在用AutoCAD绘图时，可以控制约束栏的显示，使用“约束设置”对话框，如图3-80所示，可控制约束栏上显示或隐藏的几何约束类型。可单独或全局显示、隐藏几何约束和约束栏。可执行以下操作：

显示（或隐藏）所有的几何约束。

显示（或隐藏）指定类型的几何约束。

显示（或隐藏）所有与选定对象相关的几何约束。

执行该命令，主要有如下5种调用方法：

在命令行中输入“CONSTRAINTSETTINGS”命令。

选择菜单栏中的“参数”→“约束设置”命令。

单击功能区中的“参数化”选项卡“几何”面板中的“对话框启动器”按钮。

单击“参数化”工具栏中的“约束设置”按钮。

利用“CSETTINGS”快捷命令。

执行上述操作后，系统打开“约束设置”对话框，在该对话框中选择“几何”选项卡，如图3-80所示。利用此对话框可以控制约束栏上约束类型的显示。对话框中各参数的含义如下。

“约束栏显示设置”选项组：该选项组控制图形编辑器中是否为对象显示约束栏或约束点标记。例如，可以为水平约束和竖直约束隐藏约束栏的显示。

“全部选择”按钮：选择几何约束类型。

“全部清除”按钮：清除选定的几何约束类型。

“仅为处于当前平面中的对象显示约束栏”复选框：仅为当前平面上受几何约束的对象显示约束栏。

“约束栏透明度”选项组：设置图形中约束栏的透明度。

“将约束应用于选定对象后显示约束栏”复选框：手动应用约束后或使用AUTOCONSTRAIN命令时显示相关约束栏。

“选定对象时显示约束栏”复选框：临时显示选定对象的约束栏（不适用于AutoCAD）。

3.6.3 实战—绘制带磁芯的电感器符号

绘制带磁芯的电感器符号，其流程图如图3-81所示。

操作步骤如下：（ ：光盘\配套视频\第3章\带磁芯的电感器符号．avi）

1．绘制绕线组

（1）单击“默认”选项卡“绘图”面板中的“圆弧”按钮，绘制半径为10mm的半圆弧。

（2）在命令行提示“指定圆弧的起点或[圆心(C)]:”后指定一点作为圆弧起点。

（3）在命令行提示“指定圆弧的第二个点或[圆心(C)/端点(E)]:”后输入“E”，采用端点方式绘制圆弧。

（4）在命令行提示“指定圆弧的端点：”后输入“@-20,0”，指定圆弧的第二个端点，采用相对方式输入点的坐标值。

（5）在命令行提示“指定圆弧的圆心或[角度(A)/方向(D)/半径(R)]:”后输入“R”。

（6）在命令行提示“指定圆弧的半径：”后输入“10”，指定圆弧半径。

（7）用相同方法绘制另外3段相同的圆弧，每段圆弧的起点为上一段圆弧的终点。

2．绘制引线

单击状态栏中的“正交模式”按钮，然后单击“默认”选项卡“绘图”面板中的“直线”按钮，绘制竖直向下的电感两端引线，如图3-82所示。

3．相切对象

（1）单击“参数化”选项卡“几何”面板中的“相切”按钮，选择需要约束的对象，使直线与圆弧相切。

（2）在命令行提示“输入约束类型[水平(H)/竖直(V)/垂直(P)/平行(PA)/相切(T)/平滑(SM)/重合(C)/同心(CON)/共线(COL)/对称(S)/相等(E)/固定(F)]<相切>:”后输入“_Tangent”。

（3）在命令行提示“选择第一个对象：”后选择最左端圆弧。

（4）在命令行提示“选择第二个对象：”后选择左侧竖直直线。

（5）采用同样的方式建立右侧直线和圆弧的相切关系，结果如图3-83所示。

4．绘制磁芯

单击“默认”选项卡“绘图”面板中的“直线”按钮，在电感器上方绘制水平直线表示磁芯，效果如图3-84所示。

3.6.4 建立尺寸约束

建立尺寸约束是限制图形几何对象的大小，也就是与在草图上标注尺寸相似，同样，设置尺寸标注线，与此同时再建立相应的表达式，不同的是可以在后续的编辑工作中实现尺寸的参数化驱动。“标注约束”面板及工具栏（面板在“参数化”标签内的“标注”面板中）如图3-85所示。

在生成尺寸约束时，用户可以选择草图曲线、边、基准平面或基准轴上的点，以生成水平、竖直、平行、垂直和角度尺寸。

生成尺寸约束时，系统会生成一个表达式，其名称和值显示在一弹出的对话框文本区域中，如图3-86所示，用户可以接着编辑该表达式的名和值。

生成尺寸约束时，只要选中了几何体，其尺寸及其延伸线和箭头就会全部显示出来。将尺寸拖动到位，然后单击，完成尺寸约束后，用户还可以随时更改尺寸约束。只需在图形区选中该值并双击，然后使用生成过程所采用的同一方式编辑其名称、值或位置。

3.6.5 尺寸约束设置

在用AutoCAD绘图时，可以控制约束栏的显示，使用“约束设置”对话框内的“标注”选项卡，可控制显示标注约束时的系统配置，标注约束控制设计的大小和比例。可以约束以下内容：

对象之间或对象上的点之间的距离。

对象之间或对象上的点之间的角度。

要进行尺寸约束设置，主要有如下5种调用方法：

在命令行中输入“CONSTRAINTSETTINGS”命令。

选择菜单栏中的“参数”→“约束设置”命令。

单击功能区中的“参数化”选项卡“几何”面板中的“对话框启动器”按钮。

单击“参数化”工具栏中的“约束设置”按钮。

利用“CSETTINGS”快捷命令。

执行上述操作后，系统打开“约束设置”对话框，在该对话框中选择“标注”选项卡，如图3-87所示。利用该对话框可以控制约束栏上约束类型的显示。对话框中各参数的含义如下。

“标注约束格式”选项组：该选项组内可以设置标注名称格式和锁定图标的显示。

“标注名称格式”下拉列表框：为应用标注约束时显示的文字指定格式。将名称格式设置为显示：名称、值或名称和表达式。例如，宽度=长度/2。

“为注释性约束显示锁定图标”复选框：针对已应用注释性约束的对象显示锁定图标。

“为选定对象显示隐藏的动态约束”复选框：显示选定时已设置为隐藏的动态约束。

3.6.6 实战—尺寸约束法绘制方头平键

利用前面学到的尺寸驱动功能绘制方头平键。其流程图如图3-88所示。

操作步骤如下：（ ：光盘\配套视频\第3章\尺寸约束法绘制方头平键．avi）

1．打开文件

打开“源文件\第3章\方头平键”（键B18×100），如图3-89所示。

2．标注约束设置

（1）单击“参数化”选项卡“几何”面板中的“共线”按钮，使左端各竖直直线建立共线的几何约束。采用同样的方法创建右端各直线共线的几何约束。

（2）单击“参数化”选项卡“几何”面板中的“相等”按钮，使最上端水平线与下面各条水平线建立相等的几何约束。

（3）单击“参数化”选项卡“几何”面板中的“竖直”按钮，使两侧的竖线建立竖直的几何约束。

（4）单击“参数化”选项卡“标注”面板中的“线性”按钮，更改水平尺寸。

① 在命令行提示“指定第一个约束点或[对象(O)] <对象>:”后单击最上端直线左端。

② 在命令行提示“指定第二个约束点：”后单击最上端直线的右端点。

③ 在命令行提示“指定尺寸线位置：”后在合适位置单击。

④ 在命令行提示“标注文字= 100（输入长度80）”后，系统自动将长度100调整为80，最终结果如图3-90所示。

3.6.7 自动约束

在用AutoCAD绘图时，使用“约束设置”对话框内的“自动约束”选项卡，可将设定公差范围内的对象自动设置为相关约束。进行自动约束，主要有如下5种调用方法：

在命令行中输入“CONSTRAINTSETTINGS”命令。

选择菜单栏中的“参数”→“约束设置”命令。

单击功能区中“参数化”选项卡“几何”面板中的“对话框启动器”按钮。

单击“参数化”工具栏中的“约束设置”按钮。

利用“CSETTINGS”快捷命令。

执行上述操作后，系统打开“约束设置”对话框，在该对话框中选择“自动约束”选项卡，如图3-91所示。利用此对话框可以控制自动约束相关参数。对话框中主要参数的含义如下。

“约束类型”列表框：显示自动约束的类型以及优先级。可以通过“上移”和“下移”按钮调整优先级的先后顺序。可以单击 按钮选择或去掉某约束类型作为自动约束类型。

“相切对象必须共用同一交点”复选框：指定两条曲线必须共用一个点（在距离公差内指定），以便应用相切约束。

“垂直对象必须共用同一交点”复选框：指定直线必须相交或者一条直线的端点必须与另一条直线或直线的端点重合（在距离公差内指定）。

“公差”选项组：设置可接受的“距离”和“角度”公差值以确定是否可以应用约束。

3.6.8 实战—三角形

利用“约束设置”命令，对绘制的三角形进行约束，其流程图如图3-92所示。

操作步骤如下：（ ：光盘\配套视频\第3章\三角形．avi）

1．打开文件

打开“源文件\第3章\原图”，如图3-93所示。

2．设置约束与自动约束

选择菜单栏中的“参数”→“约束设置”命令，打开“约束设置”对话框。选择“几何”选项卡，单击“全部选择”按钮，选择全部约束方式，如图3-94所示。再选择“自动约束”选项卡，将“距离”和“角度”公差设置为1，取消选中“相切对象必须共用同一交点”和“垂直对象必须共用同一交点”复选框，约束优先顺序按图3-95所示设置。

3．调出工具栏

选择菜单栏中的“工具”→“工具栏”→AutoCAD命令，调出“参数化”工具栏。

4．固定边

（1）单击“参数化”工具栏中的“固定”按钮，如图3-96所示。

（2）在命令行提示“选择点或[对象(O)] <对象>:”后选择三角形底边。这时，底边被固定，并显示固定标记，如图3-97所示。

5．自动约束

（1）单击“参数化”工具栏中的“自动约束”按钮，选择三角形底边。

（2）在命令行提示“选择对象或[设置(S)]:”后选择底边。

（3）在命令行提示“选择对象或[设置(S)]:”后选择左边，这里已知左边两个端点的距离为0.7，在自动约束公差范围内。

（4）在命令行提示“选择对象或[设置(S)]:”后按Enter键。这时，左边下移，底边和左边两个端点重合，并显示固定标记，而原来重合的上顶点现在分离，如图3-98所示。

6．点重合

用同样方法，使上边两个端点进行自动约束，两者重合，并显示重合标记，如图3-99所示。

7．自动约束

再次单击“参数化”工具栏上的“自动约束”按钮，选择底边和右边为自动约束对象，如图3-100所示（注意：这里右边必然要缩短。）