巢础机是生产巢础的机具。因此，一方面，经它轧制成的巢础必须具有天然蜂巢巢房房底结构的特点，这样才能合乎蜜蜂的生物学习性；另一方面，它是一种机具，机械性能又必须达到机械设计和制造的要求。因此，巢础机的设计应以天然蜂巢巢房的结构和机械设计制造的要求为依据。

⒈蜜蜂天然蜂巢的巢房结构
蜂巢是由多片巢脾组成的，每片巢脾又由许多巢房组成。巢房是构成巢脾的基本单元，在巢脾的同一个面上许多巢房并排紧靠在一起，在巢脾的不同面上两面的巢房背对背紧靠在一起构成巢脾，故巢房对巢脾的影响很大。
⑴工蜂巢房的形状 工蜂巢房的断面为正六边形，这是蜜蜂长期进化和自然选择的结果。巢房筑成正六边形结构，不但能充分地利用有限的空间，而且耗费的蜂蜡最少和能提供最大的强度。由于巢脾的自重、脾上贮蜜贮粉的重量与巢温的作用下，巢房上与上梁垂直的两个边往往稍长于其它的边，所以严格地说巢房不是正六边形的。
⑵工蜂巢房的大小 巢房是蜜蜂哺育和繁殖后代的场所，蜜蜂从卵到成蜂羽化的整个生长发育期都在其中度过，它的大小对蜂群的繁殖及蜜蜂个体发育有很大的影响。研究表明，较大的工蜂巢房培育出的工蜂，其体形和体重都较大，但单位面积培育的工蜂数则较少。
西方蜜蜂天然蜂巢的工蜂巢房每平方分米700－950个房眼。但是，养蜂界则较一致认为，天然蜂巢的工蜂巢房每平方分米830－920个房眼（巢房对边距 5.3－5.0 毫米），大多数蜂种的工蜂巢房每平方分米 857个房眼（巢房对边距 5.1毫米）。
目前，美国设计的巢础机，其巢房大多每平方分米为700－857个房眼（巢房对边距5. 7－5.2毫米）；欧洲的每平方分米为725－800个房眼（巢房对边距5.6－5.4毫米）； 中国的意蜂巢础机，其巢房每平方分米为 814个房眼（巢房对边距5.33毫米），中蜂巢础机的每平方分米为1081个房眼（巢房对边距4.62毫米）。
⑶工蜂巢房的走向 六角形巢房的一组平行对边相对于巢脾的附着线的位置称为巢房走向。当六角形巢房的一组平行对边垂直于巢脾的附着线时其巢房的走向为垂直走向；当六角形巢房的一组平行对边平行于巢脾的附着线时其巢房的走向为平行走向（图1）。前人的观察和研究表明，蜜蜂能筑造垂直和水平两种走向的巢房（图2）是普遍存在的，而且它能很好地适应这两种蜂房。有关天然蜂巢巢房走向及其与巢础（巢脾）强度的关系的探讨结果显示，采用水平走向的巢础可以提高巢脾的强度。所以，在巢础机巢房房底模型的设计中应该考虑能够生产出水平走向的巢础。目前中国生产的巢础均为垂直走向巢础。
巢础机的设计依据 巢础机的设计依据
图1 巢房的走向
巢础机的设计依据 巢础机的设计依据
图2 水平走向的巢础（左）和垂直走向的巢础（右）
⑷工蜂巢房的房底结构 工蜂巢房的房底由三块棱形蜡片构成，呈棱锥形。棱形蜡片的钝角为 109°28’，锐角为70°32’，两棱形蜡片的交角为 120°（图3）。巢房底的三块棱形蜡片又各为巢脾另一面的三个巢房的1／3个底面（图4）。
巢础机的设计依据
图3 工蜂巢房房底的结构
巢础机的设计依据
图4 巢房共用房底的情况
2．巢房房基
巢房房基为巢房房底六角形边缘突起的部分（图5中红色突起部分）。巢房房基突起高度约0.5毫米，蜜蜂筑造巢脾时以其为基础建造巢房房壁。巢础房眼的深浅与房基的高低有关。
巢础机的设计依据
图 5 巢础的断面（红色部分为“房基”）
3．机械设计与制造的要求
巢础机的机械设计与制造主要是依赖有关机械设计与制造部门的技术力量，但巢础机本身有以下要求：第一，巢础机轧花辊筒或巢础压印器的巢房房底模型要有较高的精密度和光洁度（防止压印巢础时蜂蜡粘在模具上）；第二，应设计有适当的冷却系统和润滑系统，以便在巢础生产过程中冷却和润滑辊筒；第三，机械化程度应较高。