2. 草图全约束与欠约束诊断
任务对象与约束目标
本例绘制一个由两条水平直线、两条竖直直线、一个 R20 圆弧和两个 C8 倒角组成的封闭轮廓。目标不是“看起来封闭”，而是让草图求解器报告完全约束（Fully Constrained）：所有自由度被尺寸或几何关系锁定，拖动轮廓时形状与位置均不发生变化。
判断依据：草图状态栏显示“完全约束”，且草图中所有曲线由绿色（欠约束）变为深色/黑色（已约束）。若仍有绿色曲线或箭头，说明存在可移动自由度。
约束策略：先几何后尺寸
推荐顺序：先固定基准与对称关系，再补几何约束（相切、水平、竖直、重合），最后用尺寸约束收尾。这样能减少过约束冲突，也便于定位欠约束来源。
- 基准锁定：将轮廓中心与草图原点用“重合”约束绑定，消除整体平移自由度。
- 对称约束：左右两条竖直线关于 Y 轴对称，上下两条水平线关于 X 轴对称，消除旋转与镜像自由度。
- 相切约束：R20 圆弧与相邻直线相切，避免圆弧端点出现角度自由度。
- 尺寸收尾：总宽 80、总高 50、圆弧半径 R20、倒角 C8，共 4 个驱动尺寸。
关键原则：几何约束负责“形状关系”，尺寸约束负责“大小与位置”。两者混用时要先检查是否重复限制了同一自由度，否则会出现“过约束”或“冲突”提示。
欠约束诊断与修复路径
当草图未完全约束时，NX 会在可移动方向显示自由度箭头。常见欠约束原因与修复动作如下：
| 现象 | 可能原因 | 修复动作 |
|---|---|---|
| 轮廓可整体平移 | 未与原点或基准轴建立位置约束 | 添加“重合”到草图原点，或标注定位尺寸 |
| 圆弧可绕端点转动 | 缺少相切或角度约束 | 添加圆弧与直线的“相切”约束 |
| 倒角大小随拖动变化 | 未标注倒角尺寸 | 添加 C8 尺寸，或使用“相等”约束关联两个倒角 |
| 对称轮廓单侧可动 | 缺少对称约束或对称轴未固定 | 添加关于 Y 轴/X 轴的对称约束，并固定对称轴 |
诊断技巧：在草图环境中打开“显示自由度箭头”，逐个拖动绿色曲线。若某段曲线只能沿一个方向移动，说明只缺一个约束；若可旋转，则缺角度或相切约束。修复后再次检查状态栏，直到显示“完全约束”。
约束关系与自由度收敛示意
验证与检查清单
- 草图状态栏显示“完全约束”，无绿色曲线或自由度箭头。
- 尝试拖动任意曲线或端点，轮廓形状与位置保持不变。
- 修改任一驱动尺寸（如总宽 80 改为 100），轮廓按约束关系正确更新，且仍保持封闭与相切。
- 检查倒角 C8 是否随相邻边长度变化而保持 45° 等距，避免出现自交或退化。
若修改尺寸后出现“约束冲突”或“过约束”，优先删除重复的定位尺寸或冗余的对称约束，保留一组能唯一确定形状的最小约束集。全约束不等于约束越多越好，而是自由度恰好为零。