随着社会的快速发展,能源危机日渐严峻。机械制造业是我国国民经济的重要支柱产业,在创造巨大财富的同时也消耗了大量能源。针对我国机械制造业高能耗和低能效率的现状,分析机械加工过程的能耗特性,研究降低机床能耗的重要规律和提高机床能效的方法是机械制造业可持续发展的必然选择。本论文在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)和国家自然科学基金面上项目“面向广义能量效率的数控加工工艺规划理论与方法研究”(编号:51475059)的资助下,对面向能效的数控加工工艺参数优化方法及支持系统进行了研究,可为我国机械制造企业的节能减排以及提高能量高效利用提供理论参考。因此,具有重要的研究意义。首先,分析数控加工过程的能耗构成特性和能耗时段特性,基于分析能耗特性构建数控加工能量效率函数;然后,通过工艺参数能效提升实验研究工艺参数变化对能效的影响规律。其次,在能耗特性分析的基础上进行非线性回归拟合获取数控加工能耗模型,并对得到的能效模型可靠性进行了验证;最后分析了工艺参数对能效和时间的影响规律。然后,建立了以比能最小和加工时间最短为优化目标的工艺参数优化模型;然后基于禁忌算法对所建模型进行了优化求解,并以典型数控车削和数控铣削加工工艺进了参数优化,对两种加工工艺下的优化结果以及物料去除率对能效和时间的影响规律进行了分析。再次,基于提出的面向能效的数控加工系统工艺参数优化模型与方法,开发了数控加工工艺参数优化支持系统。阐述了支持系统的总体框架及工作流程、主要功能模块。最后,将数控加工工艺参数能效优化支持系统在机械加工车间进行应用实施。对支持系统的车间应用实施的环境及所需配置进行了阐述。以车间典型数控加工工艺为案例进行了应用实施,并对系统车间应用实施后的能效提升数据进行了对比分析,验证了系统的实用性和可靠性。