全球气候变暖和碳排放法规在全球范围实施，是迫使制造业节能的重要因素。电能作为机械车间生产过程的必要资源，减少其消耗不仅是为了降低生产运行成本，同时也是为了减少CO2的排放。量大面广的机械车间能耗总量巨大，因而其能耗问题也日益受到重视，并被视为机械制造领域实现可持续发展必须解决的重要问题之一。机械车间是一种以机床为主体，在生产加工的同时产生大量能量消耗的制造系统，机床的节能降耗是降低整个车间能量消耗的必要研究途径，通过降低机床某个或某几个辅助运行部件的能量消耗可以有效地降低整台机床的能量消耗。因此本文选取了一种典型的机床辅助部件——排屑系统，对其进行节能降耗的研究工作，提出了一种机床排屑系统按需运行的节能优化控制方法，并开发了一套基于该节能控制方法的支持系统。全文的研究内容主要包括以下几个部分：首先，在概述机床排屑系统的组成、运行方式及运行特点等基础上，对排屑系统能耗特性进行分析，并结合加工过程排屑系统的运行特点，描述了排屑系统按需节能的问题，分析了加工过程中对机床排屑系统进行按需运行节能控制的实现途径，即采用适时开/停机的方式对排屑电机进行控制，达到按需节能的目的。然后，在此基础上提出了一种机床排屑系统按需运行的节能优化控制方法，对节能优化控制方法的关键技术进行了研究，包括排屑电机适时开/停机的控制时刻点计算、排屑电机空载能耗的最小化以及如何实现在加工过程中对排屑电机的控制。提出了该方法的结构框架和具体实施流程，并构建了排屑电机空载能耗优化模型，通过求解该模型获取最优排屑阈值，就能达到排屑电机空载能耗最小化的目的。最后，在以上研究的基础上，开发了一套机床排屑机节能优化控制方法支持系统，设计了系统总体结构及具体的功能模块，并对系统的部分关键技术进行了研究，包括加工NC代码的解析方法、数据的存储与管理机制以及系统与机床数据交换的原理。通过模拟实际加工的案例，对比了节能优化控制方法实施前后的排屑电机空载能耗值，并验证了能耗最优排屑阈值的计算结果，证明了该节能优化控制方法的有效性。