2.6 二维草图约束
按照工程技术人员的设计习惯，在草绘时或草绘后，希望对绘制的草图增加一些平行、相切、相等和共线等约束来帮助几何定位，Inventor软件可以很容易地做到这一点。下面对约束进行详细介绍。
2.6.1 几何约束
1.约束的屏幕显示控制
单击
选项卡
区域中的
按钮，然后框选绘图区域的全部图元即可显示所有约束。
说明
读者也可以通过F8键与F9键来控制约束的显示与隐藏。F8键用来显示所有约束，F9键用来隐藏所有约束。
2.各种约束符号列表
各种约束的显示符号见表2.6.1。
表2.6.1 约束符号列表
3.Inventor软件所支持的约束种类
Inventor软件所支持的约束种类见表2.6.2。
表2.6.2 Inventor所支持的约束种类
4.创建几何约束
下面以图2.6.1所示的水平竖直约束为例，说明创建约束的步骤。
（一）水平竖直约束
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain01.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。单击
功能选项卡
区域中的“竖直约束”按钮
。
在系统信息区
提示下，选取图2.6.1a所示的直线1，添加竖直约束。
选择命令。单击
功能选项卡
区域中的“水平约束”按钮
。
在系统信息区
提示下，选取图2.6.1a所示的直线2，添加水平约束。
说明
若约束符号不显示，可单击图2.6.2所示的“约束”区域中的
，然后选取图2.6.1a所示的直线，此时约束符号即可显示出来。
图2.6.1 水平竖直约束
图2.6.2 “约束”工具栏
说明
水平或竖直约束也可以约束两点之间的位置关系，如选取图2.6.3a所示的点1与点2作为水平约束对象，则会得到图2.6.3b所示的结果。
图2.6.3 水平约束
（二）重合约束
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain02.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。单击
功能选项卡
区域中的“重合约束”按钮
。
选取图2.6.4a所示的点1和点2，则在这两条线的端点处添加了重合约束，结果如图2.6.4b所示。
图2.6.4 重合约束
说明
重合约束的两个约束对象必须至少有一个是点，本例中若选择圆心与直线作为约束对象，则会得到图2.6.5b所示的结果。
（三）相切约束
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain03.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
单击
功能选项卡
区域中的“相切”按钮
。
选取图2.6.6a所示的直线和圆弧，则在这两条线的连接处添加了相切约束，结果如图2.6.6b所示。
图2.6.5 重合约束
图2.6.6 图元的相切约束
（四）平行约束
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain04.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。单击
功能选项卡
区域中的“平行约束”按钮
。
选取图2.6.7a所示的直线1和直线2，则在这两条线上添加了平行约束，结果如图2.6.7b所示。
图2.6.7 平行约束
（五）相等约束
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain04.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。单击
功能选项卡
区域中的“等长约束”按钮
。
选取图2.6.8a所示的直线1和直线2，则在这两条线上添加了相等约束，结果如图2.6.8b所示。
图2.6.8 相等约束
（六）垂直约束
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain04.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。单击
功能选项卡
区域中的“垂直约束”按钮
。
选取图2.6.9a所示的直线1和直线2，则在这两直线上添加了垂直约束，结果如图2.6.9b所示。
图2.6.9 垂直约束
（七）共线约束
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain05.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。单击
功能选项卡
区域中的“共线约束”按钮
。
选取图2.6.10a所示的直线1和直线2，则在这两直线上添加了共线约束，结果如图2.6.10b所示。
图2.6.10 共线约束
（八）对称约束
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain05.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。单击
功能选项卡
区域中的“对称约束”按钮
。
选取图2.6.11a所示的直线1和直线2，然后选取竖直的中心线为对称中心线，，选取的两条线即关于中心线对称，结果如图2.6.11b所示。
图2.6.11 对称约束
说明
线与线的对称只能保证两条线分别与对称线的夹角保持不变，不能保证线的端点与对称线对称，若需保证两端点关于对称线对称，可添加两点与线的对称约束。
（九）同心约束
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain06.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。单击
功能选项卡
区域中的“同心约束”按钮
。
选取图2.6.12a所示的圆1和圆2，在这两圆上添加同心约束，结果如图2.6.12b所示。
图2.6.12 同心约束
5.删除几何约束
方法一：
单击要删除的约束的显示符号，如图2.6.13中所示的“
”，选中后，约束符号的颜色发生变化。
图2.6.13 删除约束
按下Delete键，系统删除所选的约束。
方法二：
在绘图区域选中要删除的约束符号，按住鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择
命令。
6.使用约束捕捉设计意图
一般用户的习惯是在绘制完毕后，手动创建大量所需的约束，其实在绘制过程中，大量的约束可以由系统自动创建。下面举例说明这个操作技巧。如图2.6.14所示，要在圆和直线之间创建一个圆弧。
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain02.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
单击
按钮，在弹出的快捷菜单中单击
按钮，此时系统提示“选择圆弧起点”。
当把鼠标指针移到圆上时，可看到圆上出现黄色的点且右下角出现
符号（图2.6.15），表明系统已经捕捉到圆上一点作为圆弧的起点；然后单击，接受“点在圆上”这一约束，此时系统便将该点作为圆弧的起点，同时系统提示“选择圆弧终点”。
图2.6.14 创建一个圆弧
图2.6.15 将鼠标指针移到圆上
移动鼠标指针寻找圆弧的终点（设计意图是想把终点放在直线上），当鼠标指针移到直线上时，鼠标指针右下方出现
图标（图2.6.16），表明系统已经捕捉到直线上的一点作为圆弧的终点。
沿直线移动鼠标，当移到直线的中点位置时，可看到
图标变成
图2.6.17），表明系统已经捕捉到直线的中点。
继续移动鼠标指针，当鼠标指针移到直线的某一端点处时，可看到端点右下角出现
符号（图2.6.18），表明系统已捕捉到该端点。
图2.6.16 捕捉直线
图2.6.17 移到直线中点
图2.6.18 移到直线端点
注意
以上步骤讲的是与直线有关的几种Inventor系统自动捕捉约束形式，下面以其中的一种形式——圆弧的终点在直线的中点上为例，说明系统是如何进一步帮助用户捕捉设计意图的。
在直线的中点位置单击，接受“终点与直线中点重合”这一约束，此时系统提示“选择圆弧上一点”。
随着鼠标指针的不断移动，系统继续自动捕捉许多约束或约束组合。
当以上某种约束（组合），如图2.6.19所示的相切约束，符合用户的设计要求时，单击鼠标左键，接受显示的约束，完成圆弧的创建。
图2.6.19 圆弧与圆相切
2.6.2 尺寸约束
尺寸约束就是确定草图中的几何图形的尺寸，例如长度、角度、半径和直径等，它是一种以数值来确定草图实体精确尺寸的约束形式。一般情况下，在绘制草图之后，需要对图形进行尺寸定位，使尺寸满足预定的要求。在绘制过程中，应先将草图的几何关系处理完成后再标注尺寸，在标注尺寸时，最好将所需尺寸标注完成后，确定草图处于完全定义的状态下，再修改尺寸。
1.标注长度
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。选择
选项卡
区域中的“尺寸”命令
。
在系统
的提示下，单击位置1以选择直线（图2.6.20）。
确定尺寸的放置位置。在位置2单击鼠标左键，系统弹出图2.6.21所示的“编辑尺寸”对话框。
图2.6.20 标注长度
图2.6.21 “编辑尺寸”对话框
单击
按钮，完成线段长度的标注。
2.标注点和直线间的距离
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。选择
选项卡
区域中的“尺寸”命令
。
单击位置1以选择点，单击位置2以选择直线，单击位置3放置尺寸，如图2.6.22所示。
图2.6.22 标注点和直线间的距离
单击
按钮，完成一点和一条直线之间距离的标注。
3.标注两点间的距离
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。选择
选项卡
区域中的“尺寸”命令
。
分别单击位置1和位置2以选择两点，单击位置3确定尺寸类型为两点间的直线距离，单击位置4放置尺寸，如图2.6.23所示。
图2.6.23 标注两点间的距离
单击
按钮，完成两点间距离的标注。
4.标注两条平行线间的距离
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。选择
选项卡
区域中的“尺寸”命令
。
分别单击位置1和位置2以选择两条平行线，然后单击位置3以放置尺寸，结果如图2.6.24所示。
图2.6.24 标注两条平行线间的距离
单击
按钮，完成两条平行线间距离标注。
5.标注直径
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。选择
选项卡
区域中的“尺寸”命令
。
选取要标注的元素。单击位置1以选择圆，如图2.6.25所示。
确定尺寸的放置位置。在位置2处单击以放置尺寸，如图2.6.25所示。
图2.6.25 标注直径
单击
按钮，完成直径的标注。
6.标注半径
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。选择
选项卡
区域中的“尺寸”命令
。
单击位置1选择圆上一点（图2.6.26），然后右击鼠标，在弹出图2.6.27所示的下拉式快捷菜单中将尺寸类型设置为半径，然后单击位置2以放置尺寸，如图2.6.26所示。
单击
按钮，完成半径的标注。
图2.6.26 标注直径
图2.6.27 下拉式快捷菜单
7.标注角度
打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。
在浏览器中右击草图，在弹出的快捷菜单中单击
按钮。
选择命令。选择
选项卡
区域中的“尺寸”命令
。
分别在两条直线上选择位置1和位置2；单击位置3以放置尺寸（钝角，图2.6.28所示），或单击位置4放置尺寸（锐角，图2.6.29所示）。
图2.6.28 两条直线间角度的标注——钝角
图2.6.29 两条直线间角度的标注——锐角
单击
按钮，完成角度的标注。