在线磨辊技术是指在轧制过程中即可对轧辊进行修磨而无需将其从轧机上拆下来的新技术，应用此技术的在线磨辊机(On-line Roll Grinder，简称ORG)用来在线修磨轧辊辊形，以使其保持较高的辊形精度和较低的表面粗糙度。日本在该领域的研究比较活跃，其中三菱重工和日立制作所各自开发的热轧在线磨辊机比较成熟，并具有一定的代表性。国内对此项技术还处于研究阶段，未形成自主的知识产权。 基于此背景下，东北大学与宝钢合作开展了新型在线磨辊机的方案设计以及试验研究和理论分析工作，完成了宝钢1580热轧新型在线磨辊机设计方案的研究，提出了辊形检测的新方法，进行了热轧磨辊在线磨削试验研究，为投入实际使用提供了理论与技术参考。本文主要开展了如下的研究工作： (1)确定宝钢新型ORG系统的磨削方式，其结构设计由原来的被动式、5磨头改为主动式、2磨头的新型结构。新型ORG还突破了三菱重工ORG的杯形砂轮结构，采用薄平形砂轮型式，提高了抗振性和砂轮寿命。 (2)应用有限元分析法对新型ORG的上架系统和下架系统的关键零部件进行了结构分析和强度校核，确保了安全储备。 (3)引入机械系统动力体系研究法，借助于ADAMS动力学分析仿真软件，建立虚拟样机，运用状态空间法建立了整机的动力学模型。 (4)通过对其关键零部件的模态分析和砂轮与轧辊间在不同压靠力作用下砂轮的变形分析，对模拟工况下的虚拟样机进行了抗振性研究。 (5)对使用刚性砂轮的ORG磨削进行了几何学分析和建模。对ORG磨削的接触线长度、磨削宽度和磨削接触面积作了详细的几何分析，建立了磨削接触线长度公式。同时也对ORG磨削的运动接触弧长度作了详细的分析，推导得出杯形砂轮端面磨削的接触弧长度的表达式。 (6)对使用弹性砂轮的ORG磨削进行了简单的几何学分析和建模，分别对磨削接触线和砂轮参与磨削面积作了分析计算。并运用直角坐标分析法和极坐标分析法，推导出砂轮磨削宽度和磨削接触线长度的公式。 同时也进行了新型ORG系统的砂轮弹性系数分析，分析了新型ORG系统弹性砂轮的砂轮特性对磨削表面粗糙度的影响，分析了影响ORG磨削的主要因素。 (7)采用模拟现场的方式对使用CBN砂轮的轧辊磨削性能进行了试验研究。 试验分析了轧辊转速、砂轮转速以及进给速度对磨削力、工件磨削表面粗糙度、磨削比的影响，并最终获得能够得到磨削表面粗糙度Ra≤1.0 μ m，磨削比G≥100的磨削工艺途径。 (8)研究了新型ORG在线检测系统和数学模型，分析了在线检测系统的误差，提出了提高检测精度的方法与途径。 (9)研究分析了新型ORG在线检测系统的动态特性。应用传递函数方法，建立了整个检测系统的数学模型；分析了新型ORG检测系统的特性，并对整个新型ORG检测系统动态特性进行了仿真分析，从而为新型热轧辊在线检测系统投入实际使用奠定了良好的理论基础。 (10)针对新型ORG在线检测系统设计原理性试验方案和试验台，进行了模拟现场的轧辊修磨在线检测试验，并对试验数据进行了处理分析，结果表明系统达到了实际使用的测量精度要求。 最后，总结了本文所取得的研究成果，分析了当前研究工作的不足之处，并对今后的发展及研究方向进行了讨论和展望。