Het ontwerp en de fabricage van kettingsleuvengravers begint met het bepalen van hun structurele en kinematische parameters op basis van constructie-eisen. Vervolgens worden kinematische en dynamische analyses uitgevoerd op het sleuvenfreesapparaat en worden empirische formules gebruikt om de weerstand te berekenen die de kettingmessen ondervinden bij het doorsnijden van de grond. Op basis hiervan wordt het structurele ontwerp van de belangrijkste componenten van het sleuvenfreesapparaat uitgevoerd. Met de technologische vooruitgang legt het ontwerp van moderne kettingsleuvengravers ook de nadruk op verbeterde automatisering en aanpassingsvermogen. Door bijvoorbeeld een hef- en positioneringsmechanisme toe te voegen, kunnen de kettingscharen verticaal worden aangepast, waardoor het automatiseringsniveau en de aanpasbaarheid aan verschillende werkomgevingen worden verbeterd.
Tijdens het ontwerpproces wordt grootschalige 3D-modelleringssoftware-, zoals UG en Solidworks, gebruikt om de 3D-modellering en assemblage van de hoofdcomponenten te voltooien, waarbij ervoor wordt gezorgd dat er geen interferentie tussen de componenten optreedt. Vervolgens wordt eindige-elementenanalysesoftware zoals ANSYS Workbench gebruikt voor lineaire statische structurele analyse om sterkte en stijfheid te verifiëren, en worden modale analyse en harmonische responsanalyse uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de werkfrequentie de eigenfrequentie van de constructie vermijdt en resonantie voorkomt. Bovendien kan software zoals ADAMS worden gebruikt om de dynamische kenmerken van het sleuvenfreesapparaat te analyseren, waarbij de veranderingen in hoeksnelheid, hoekversnelling en kracht op het aandrijftandwiel, het aangedreven tandwiel en het spantandwiel tijdens bedrijf worden bestudeerd om de stabiliteit van het transmissiesysteem te verifiëren.
Om het ontwerp te verifiëren, werd een digitale indoor sleuftest uitgevoerd om de snijweerstand van de kettingsnijder bij verschillende snijsnelheden te testen, waardoor de theoretische berekeningsresultaten werden geverifieerd en een basis werd geboden voor ontwerpoptimalisatie.
