机械制造业是国家发展现代化技术以及保证国民生产生活的重要支柱,它的发展水平提现了国家的综合制造能力和经济发展水平。而机械制造业中的机床工业又是其最主要的组成部分,机床的适用范围遍及全球的各行业,其使用范围广,数量多,作为制造业的基础生产单元,它的发展水平直接影响机械制造业的能耗与排放水平。然而目前机床加工的能耗大,能量利用率不高,排放高,污染严重,所以如何实现机床绿色制造是当下全世界都重点关注的问题。本文针对机床加工过程中减少能量消耗,降低碳排放等问题,提出了面向绿色制造的数控机床工艺参数优化这一课题。首先,分析了数控机床的组成结构以及在整个加工过程中的能耗特性,基于此,介绍了数控机床的子能耗系统以及在加工过程中的功率传递特性。研究了数控机床分别在待机,辅助,空载和切削状态下的能耗规律。其次,以XKA173数控铣床为例,搭建数控机床加工能耗测试平台,采集功率和能耗数据。通过对实验数据分析和拟合,得到了机床在各加工状态下的功率和能耗模型,进一步得到能耗与碳排放的数学模型。通过验证实验对能耗与碳排放函数模型进行验证,同时分析了工艺参数对能耗和碳排放的影响规律。得出数控铣床在加工过成中碳排放随着主轴转速的提高而增大,随进给速度、铣削深度和铣削宽度的增大而降低;能耗随主轴转速、进给速度、铣削深度和铣削宽度的增大而增大;在相同主轴转速的情况下,选取较大的进给速度、切削深度和切削宽度在一定程度上可以有效地降低铣削加工中的能耗以及碳排放。最后,采用协同进化遗传算法对面向绿色、高效、高质量制造的工艺参数多目标优化模型求解,得到优化过的参数组合,再利用优劣解距离法决策最优参数组合。通过实际案例对论文所提出的优化和决策方法进行应用分析,验证论文所提方法的可行性与实用性,为降低数控加工过程中的能量损耗,碳排放量提高加工工件表面质量提供理论方法支撑。