磨削是精密与超精密加工的重要手段,若砂轮不平衡,不仅造成机床的振动和噪声,还严重制约着加工精度,砂轮的使用寿命及加工成本等。由此而产生的砂轮自动平衡系统是一种能够对砂轮产生的不平衡量进行自动检测和校正的机电一体化设备。砂轮自动平衡技术已越来越受到人们的关注,国内外也进行了大量的研究和试验。而对于钢坯修磨砂轮来说,又具有新的特点。钢坯修磨砂轮的使用更换频率大,并要求钢坯修磨过程的高效、稳定和低成本。因此,若钢坯修磨砂轮出现不平衡,必将严重影响加工效率和成本,给实际加工带来严重影响。所以,设计出适用于钢坯修磨砂轮的在线自动平衡系统将具有很大的研究意义和实际经济意义。本文主要在以往的砂轮自动平衡技术的基础上设计出一套用于钢坯修磨砂轮的在线自动平衡系统。本文主要从以下几方面进行研究：综述了砂轮在线自动平衡技术的研究现状及发展,阐述了本文的研究意义；研究了砂轮在线动平衡的原理和基本理论；研究了砂轮平衡的实现原理,在此原理基础上设计了一个适用于钢坯修磨砂轮的在线动平衡头,并集中阐述了此平衡头的基本原理、结构、工作(平衡)过程、平衡能力的计算、一些辅助设备的设计及三维仿真；对由砂轮不平衡量引起的振动信号的识别做了原理和方法上的综述；综述了关于单个校正面即一个平衡头形式的在线动平衡系统的平衡控制策略,并选取了适宜本系统的平衡控制策略；集中阐述了钢坯修磨砂轮在线动平衡系统测控系统的实现。通过本文的研究,构架了钢坯修磨砂轮在线自动平衡系统的框架,为进一步研究钢坯修磨砂轮的在线自动平衡技术打下了良好的基础。