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机床是工业生产制造的平台,同时也是加工过程能耗的主体。因此,对机床能耗特性进行监测分析,并探寻有效的机床运行节能方法,是实现可持续制造的必要条件之一。为此,本文以机床加工过程能耗监测为研究对象,设计开发了一种机床加工能耗实时监测系统,可实现对机床主要耗能部件和加工过程能耗进行实时监测,并进行了应用验证。论文的主要工作包括:(1)针对数控机床加工过程能耗特性和实时信号采集的需求,对机床加工能耗实时监测系统进行了总体方案设计、硬件选择设计以及电路设计,搭建了具备上位机信息交互单元和下位机信息采集单元的监测系统硬件工作平台。(2)在搭建监测系统硬件工作平台的基础上,结合各功能模块设计,进行了监测系统的软件设计开发。其中,对下位机进行配置开发了信号采集和数据传输两个功能模块,在上位机编程软件平台开发了具有数据显示、数据存储和远程控制功能的人机交互软件。(3)通过对数控铣床加工过程各阶段的能耗测定,验证了所开发机床加工能耗实时监测系统的可行性,进而应用该系统,对变工艺参数下的数控铣床主传动系统能耗、切削能耗、加工过程总能耗等进行了测试分析,探讨了切削用量和冷却润滑条件等对机床加工过程能耗的影响,并提出了机床加工能效提升策略。