机床量大面广,能量消耗总量巨大,并且能量效率低,节能潜力很大,因此对机床能耗与能效的研究十分重要。机床能耗与能效的研究及应用均需要机床能耗基础数据的支持,为此本文在国家自然科学基金重点项目“机械加工制造系统工件能量效率的预测建模及预测方法研究”(项目编号:51375513)和国家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”(课题编号:2014AA041506)的支持下,对机床能耗基础数据建模及获取方法进行了研究。主要工作概括如下:机床能耗基础数据的构成和分析。本文首先对机床服役过程进行了时段分析,并根据时段过程分析了各时段中的能耗基础数据以及能耗基础数据涉及到的能耗部件。其中,由于待机能耗和空载能耗相对稳定,可用常数表示,因此,本文仅对机床启动过程能耗和切削加工过程能耗基础数据进行研究。机床启动能耗建模及获取方法研究。机床启动能耗的能耗规律和计算模型均十分复杂,难于获取。本文分析了启动过程的能耗特性并建立了相应的能耗模型。基于此模型,本文提出了一种启动能耗基础数据获取方法。该方法中利用启动过程功率变化特性与机床其它服役过程中功率变化的特性有较大区别这一特点,利用功率相对变化率来判定启动过程,并针对有级调速机床和无级调速机床提出了利用离散功率数据求和法和连续函数积分法两种方式来分别获取这两种机床的启动时长和启动能耗基础数据。机床切削加工系统载荷损耗系数获取方法研究。机床的切削能耗可通过已获得的机床载荷损耗系数获取,因此机床载荷损耗系数的获取便成为快捷获取机床切削能耗的关键。本文提出一种机床切削加工系统载荷损耗系数的映射测取方法。该方法选一台机床作为基准机床,通过设计基准样件、基准切削参数和采用的基准刀具,在基准机床上通过实验获取基准样件在基准切削参数下的切削功率;基于获得的切削功率均值建立切削加工系统的整体切削功率模型,将基准机床的整体切削功率模型映射到其它能够加工该基准样件的任一机床上;然后通过用相同刀具加工基准样件并检测该机床的切削加工系统总输入功率,再根据获得的切削功率模型和预先建立的待测机床的空走刀功率数据库,获取该机床切削加工系统的载荷损耗系数。该方法为机床载荷损耗系数获取十分困难的难题提供了一种解决方案。案例分析和应用前景分析表明,本文所提出的机床启动能耗和载荷损耗系数获取方法可以快捷准确地获取机床启动能耗数据和载荷损耗系数,误差较小,应用方便;再加上已有的关于机床待机能耗和空载能耗的研究,便可获得机床运行过程中所有的能耗基础数据,为机床能量消耗分析、能量效率评价、能量消耗预测和能耗定额制定等能提供数据支持,具有广阔的应用前景。