Zr-4锆合金因其优异的抗热中子辐射脆化性能，适中的力学性能和良好的机械加工性能，已被普遍用作核反应堆的燃料包壳管材料。由于当前我国还不具备生产核级锆合金管坯的能力，制造Zr-4锆合金包壳管所用的管坯全部由国外供应商提供。若要建立完备的Zr-4锆合金管坯生产线，需要重点解决管坯的开坯及其配套装备的设计与制造等重大产业技术问题。其中，管坯壁厚自动检测与修磨技术又是急需重点攻克的技术瓶颈之一。本文对Zr-4锆合金材料砂带磨削工艺基础进行了探索,确定了具体的壁厚检测方法和检测工艺，提出了能够实现管坯壁厚自动修磨的工艺方法,并研制出了可同时实现壁厚在线测量和修磨功能的新型砂带磨削自动化加工装备。论文具体完成的主要研究工作如下：1.阐述了核用Zr-4锆合金管坯壁厚修磨加工所涉及的关键基础问题，利用所搭建的Zr-4锆合金材料砂带磨削基础实验平台，探究了磨粒与工件间的交互创成机理，得到了砂带磨削Zr-4锆合金材料过程中影响材料去除率和表面粗糙度的主要因素。借助先进的测试设备，对磨削后的砂带磨粒微观磨损形貌、工件表面形貌进行了观测，深入分析了各种加工缺陷及成因。2.对常温冷态情况下五种较为成熟的厚度测量方法进行了评价，确定了利用超声波进行测厚的方法。详细研究了超声耦合系统，包括耦合剂的选择、耦合方式的确定、耦合参数的计算以及探头的选取等。在此基础上，提出了适用于Zr-4锆合金管坯自动砂带修磨加工中“管坯定心旋转，探头间歇直行”检测工艺的“局部溢流水浸”超声波脉冲反射式壁厚在线测量方法。3.成功研制出了可同时实现壁厚在线测量和修磨功能的新型砂带磨削自动化加工装备,借助现代数字化设计手段完成了床身、磨头组件、探头组件等机床主要构件和配套测量装置的设计；搭建了机床数控系统，完成了电气线路设计以及关键电气元器件的选型等工作。4.完成了对测厚系统测量精度及稳定性测试实验和Zr-4锆合金管坯壁厚测量工艺等实验研究，分析了影响系统测量精度的主要因素；开展了管坯壁厚自动砂带修磨工艺性能试验研究，分析了砂带线速度、磨削压力、砂带包角、工件转速和磨头进给速度等工艺参数对壁厚修磨量的影响，给出了相关参数的推荐使用范围。