随着社会的不断进步和经济的快速发展，全球范围内的能源危机正在来临。制造业尤其是机械制造业是我国国民经济的支柱产业之一，在为我国经济创造巨大财富的同时，也消耗了大量能源并对环境造成了极大的危害。针对我国机械制造业高能量消耗及低能量利用效率的特点，分析其加工过程中的能耗特性，探索降低机床设备能量损耗、提高机床能量利用效率的方法是我国机械制造业可持续发展的必然选择。本论文在国家自然基金重点项目“离散车间制造系统高效低碳运行优化理论与关键技术”(51035001)和国家高技术研究发展计划(863计划)课题“机床产品机械加工制造系统能效优化提升技术及应用”(编号：2014AA041506)的资助下，对数控铣削加工能效优化模型与方法进行了研究，可为我国机械制造企业转型升级，实现能量高效利用提供理论参考，具有重要的研究意义。首先，在对数控铣削加工工艺参数分析的基础上，研究数控加工系统的能耗特性，构建数控加工系统能量效率函数；然后，基于田口实验设计方法开展数控铣削加工能效优化实验研究；最后基于响应面分析法拟合出能量利用率目标和比能目标的响应函数。其次，选取背吃刀量ap、侧吃刀量ae、主轴转速n及进给速度fv为优化变量，综合考虑实际加工中数控机床条件、工件加工质量要求等约束条件，构建面向能效的数控铣削加工工艺参数多目标优化模型；基于粒子群算法对所建立的模型进行求解，并对优化变量对各目标函数的影响进行灵敏度分析。再次，分析数控铣削多工步加工的能耗构成特性，进而确定背吃刀量ap、侧吃刀量ae、主轴转速n及进给速度fv与工步数为优化变量，综合考虑实际约束条件构建面向比能的数控铣削多工步加工工艺参数多目标优化模型，基于粒子群算法对模型进行求解，为提高数控铣削多工步加工过程能量利用效率提供依据。最后，通过实际案例对论文所提出的数控铣削单工步及多工步加工能效优化方法进行应用分析，验证论文所提方法的可行性与实用性，为降低数控铣削加工过程中的能量损耗，提高数控机床能量利用效率提供理论方法支撑。