铁路高速重载趋势的发展加剧了线路钢轨的恶化,严重影响了钢轨的使用寿命以及列车运行的安全性、平稳性。近年来,钢轨铣磨车已逐渐成为线路钢轨修复的主要设备,而磨削装置是钢轨铣磨车的核心工作部件,其性能直接决定了铣磨车对钢轨修复的效果。本文以钢轨铣磨车磨削装置为研究对象,对磨削力及其控制方式进行深入研究,主要工作内容如下：1、论述了钢轨打磨技术及磨削力控制技术的研究现状,针对钢轨铣磨车磨削装置的作业特点,提出采用砂轮斜接触磨削以克服砂轮表面磨损不均匀、磨削过热烧伤等问题；在分析各类驱动方式的基础上,提出采用液压与电气复合的驱动方式实现磨削装置的垂向运动,并设计了磨削装置的结构及液压系统。2、依据磨削原理,在磨削砂轮受力分析的基础上,提出采用“控力磨削”方式对磨削过程进行控制,推导了磨削力与定位靴的位置关系,确定了磨削过程的控制变量。3、研究磨削过程中三通比例减压阀动态特性、车辆-轨道系统振动、砂轮磨损对磨削力的影响,并通过实验分析磨削纵向进给速度及砂轮线速度对磨削力的影响,设计了磨削装置磨削力控制系统。4、建立了磨削力控制系统数学模型,将广义预测控制算法应用到磨削力的控制过程中,应用MATLAB对控制系统的磨削力输出及位置控制量进行仿真研究。结果表明,该方法能够消除多种干扰因素对磨削力的影响,获得良好的控制性能。5、搭建磨削装置试验平台,在磨削装置上进行了磨削试验研究。试验结果表明,本文设计的磨削装置及控制方法合理可行,能够取得较好的磨削效果。