超声切割主轴系统是超声切割过程中的核心部件,其运行的稳定性和可靠性决定了超声振动切割的切削效率和表面质量,在超声切割的过程中起到了至关重要的作用。一旦出现故障,将会降低超声切割的效率和质量,严重可损坏超声切割设备。针对此问题,国内外许多学者开始了对超声振动切割的研究,但是国内的研究起步较晚,目前对超声振动切割的研究还处于初级阶段,且对超声切割主轴状态监测系统的研究尚未形成一套完善的体系。本文以超声切割主轴系统为研究对象,开展了超声切割主轴状态监测系统方面的研究,主要研究内容如下：(1)简单介绍了超声加工技术的发展历程,和传统的加工方式相比,超声加工的主要优点及其应用,概述了超声切割主轴状态监测系统国内外发展现状,提出了本课题研究的目的、意义及主要研究内容；(2)针对超声切割主轴系统的机械结构以及运行状况,分别对主轴系统的正常工作状态和异常工作状态进行了故障原因分析,并在此基础上确立了主轴系统的状态监测部位以及监测点。监测参数主要包括：超声发生器的功率、频率、功率管温度、节点温度、超声发生器输出电压和输出电流。根据超声切割主轴状态监测需求,调研了市场中现有的监测系统架构,创新性的提出了一种基于STM32+HMI的状态监测整体方案。其中,主控制器采用的是32位低功耗微处理器STM32F103RBT6,工作频率可达72MHZ,具有丰富的外设和数据处理能力,能够满足主轴系统监测过程中的数据采集、数据处理、数据发送。上位机HMI利用图形化编程语言进行界面绘制,方便、快捷,同时在上位机中对所采集的数据进行实时显示、报警和数据存储；(3)根据所提出的状态监测方案,先对硬件部分进行了设计,包括传感器型号选择,调理电路设计,供电电路设计,串口通信电路设计等,在此基础上制作了相应的模块；然后对软件部分进行了相应的程序设计,包括数据采集程序的设计,串口通信程序的设计,上位机界面的设计,阈值设置及报警的设计、数据存储模块的设计等。利用RS232串口通信方式较好的实现了STM32和HMI之间的数据通信。最后将硬件部分和软件部分整合到一起,形成了一套监测系统样机,并对该样机进行了性能测试,系统的测试结果表明该设计的可行性和有效性,且该系统具有易携带、扩展方便等优点。