近十几年的时间内,我国住宅装修业迅速发展,规模和容量之大引发广泛关注,装修行业的发展拉动装修设备的革新和发展;同时科学技术的不断发展为装修设备改进提供新技术;信息时代的到来和发展,人们开始重视人性化和人本主义,设计理念向多元和感性转移。开槽机作为装修行业重要的设备,对开槽机设计成为重要的研究内容。针对当前开槽机的使用环境和使用体验急需改善的问题,提出基于分层布局的开槽机造型设计方法。主要研究内容如下:开槽机设计要素获取。通过调研获取用户需求和设计要素,运用卡诺模型对获取到的用户需求信息进行分类,并对设计要素二维量化处理,得到影响开槽机设计的两大因素:外观因素和功能因素。从功能和造型两大需求对开槽机内部结构和外部造型进行设计。基于分层布局的开槽机方案设计。开槽机的内部部件布局设计属于复杂的三维布局问题。由于开槽机内部部件间的位置关系和约束关系,首先将开槽机的三维模型中主要部件投影为二维矩形布局图元,以二维布局图元中矩形的型心坐标及转角作为输入,以各层最小面积为优化目标,运用视图转换和分层布局的方法,并结合布局约束条件,通过遗传算法得出每层布局方案的最优解。利用二维到三维的逆向还原方法,结合MATLAB和工程建模软件实现了完整的开槽机内部方案布局。基于分步造型的开槽机造型设计方法。开槽机这类中小型复杂机械设备的研究具有设计局限性,致使开槽机的造型设计重视功能实现,忽略结构与造型。因此,通过开槽机外部造型壳体设计,提出了基于点、线、面的壳体设计思路,通过对开槽机3D打印模型抽真获取造型特征点、特征线,以对称与均衡、安定与轻巧、过渡与呼应三原则为造型处理依据,运用曲线控制法对分层的特征线进行曲线拟合、调整和优化,对开槽机造型设计过程进行分步法建模,即初步造型、基本造型、细节造型、完全造型,分四步对壳体进行调整和设计。研究结果表明,通过开槽机内部方案设计和外部造型设计,并应用于实例。提出有利于解决开槽机内部部件布局的应用方法和可以实现产品内部结构和外部造型的衔接并行设计方法。为后续机械产品的造型设计提供技术和方法。