人类发展正面临着气候变化、能源短缺和环境污染等问题的严峻考验，制造业急需寻求一条可持续发展的道路，以降低企业对化石能源的依赖和减少温室气体的排放量。在机械制造中，机床作为制造业最主要的加工工具，是能源消耗大户。然而，大量调查表明，机床能量利用率平均低于30％，节能潜力很大。从可持续发展的角度出发，减少机床加工过程中的能量消耗不仅可以为制造业节约大量的能源，同时也可以减少制造过程对环境的负面影响。本文在分析数控机床能耗特性的基础上，对数控车削加工多目标优化模型和方法进行了研究，旨在为我国制造业企业转型升级、实现能量高效率利用提供理论基础。　　本研究主要内容包括：⑴构建了数控机床高效低能耗切削参数多目标优化研究框架。对数控机床多源能耗特性进行分析，根据加工过程中能量消耗是否与负载相关，将数控机床划分成负载相关子系统(包括主轴驱动系统和进给驱动系统)和负载无关子系统(包括冷却系统、润滑系统、排屑系统、换刀系统和其他辅助系统)。在此基础上，构建了包含数控机床切削参数多目标优化建模、模型求解和能耗预测等三个层次的高效低能耗切削参数多目标优化研究框架。⑵建立了高效低能耗数控车削加工切削参数多目标优化模型。在分析影响数控机床能量消耗因素的基础上，根据数控机床加工过程中的时段能耗特性，建立了以切削速度和进给量为优化变量，以机床、刀具和工件加工质量等为约束条件，以最小加工时间和最低能量消耗为优化目标的高效低能耗车削加工切削参数多目标优化模型。⑶对高效低能耗切削参数优化模型进行了求解与分析。根据高效低能耗车削加工参数多目标优化模型的特点，采用粒子群算法对模型进行了求解，获得了Pareto最优解集，运用层次分析法对Pareto解集进行了进一步寻优，分析了时间目标函数和能耗日标函数对切削速度和进给量的灵敏度。⑷设计并实现了数控机床能耗预测与碳排放分析原型系统。在埋论研究的基础上，利用Pro/E数控仿真加工模块以及C＃编程语言开发了机床加工能耗预测与碳排放分析系统，验证了本文所研究理论和方法的可行性与有效性。