随着工业发展，自动化生产被广泛应用于各类产品的加工制造，此外，特种产品的生产还需要设计符合工况的专用生产线。针对某核燃料芯块的外圆干法磨削加工过程，进行了专用生产线关键设备的研究设计，并对于磨削生产线的总体加工状态进行了仿真分析及优化，最后进行了部分功能的样机试验。　　本文依据磨削生产线的设计要求，查阅核燃料芯块生产相关文献，基于对自动机械设计基础、仿真分析研究基础、排队理论的研究，进行了某核燃料芯块干法磨削专用生产线的研究设计及优化，本文的主要研究工作如下：　　（1）按照生产线的设计要求对生产线的总体方案进行了设计，综合燃料芯块的湿法磨削生产线设计经验及自动机械的设计原理，设计了一套完整的燃料芯块干法磨削生产线的生产系统，涵盖了芯块上料设备选型，专用传送带设计，芯块检测装置设计，芯块分拣装置设计，芯块干法磨削专用磨床选型，芯块表面粉尘吹除设备设计以及整条生产线粉尘收集方案的设计。　　（2）按照干磨自动生产线的设计内容，结合生产线专用仿真技术，对生产线的整体运行状态进行了仿真分析。仿真内容主要包括生产瓶颈的研究，以及生产状态的实时数据统计。　　（3）运用排队理论对干磨生产线的运行指标进行量化分析，对生产率低的无心磨削工序进行了加工参数优化，并结合仿真技术对优化结果进行对比，验证了排队理论运用于生产线优化分析的可行性。　　（4）对关键工序进行了物理样机的搭建，并且试验验证了部分设备的无心磨削、芯块检测及分拣、芯块粉尘吹除、粉尘收集功能。　　采用文中设计的生产线方案可以实现燃料芯块的干法磨削及相关功能，能够满足生产线的设计要求，运用仿真技术及排队理论对生产线指标进行优化，对实际生产线的建设具有指导意义。