切削颤振是机械加工过程中刀具与工件之间产生的一种强烈的相对振动，它会降低切削质量和切削效率，降低刀具和机床的使用寿命，已成为机械加工过程中影响零件加工质量的主要问题之一，在先进制造业快速发展的背景下研究机械加工中的切削颤振现象有较好的实际意义。论文的主要工作如下：（1）结合机床切削颤振机理模型，总结了切削颤振的在线监测、预报和控制方面的研究成果。以再生型切削颤振为基础，研究了带有时滞反馈的再生型切削颤振系统的动力学模型，建立了系统动力学方程，分析切削参数对切削振动系统稳定性的影响，得到了颤振系统的临界稳定性图，并从理论分析了切削颤振的幅值特性和频域特性，为后面的仿真研究提供了基础。（2）基于再生型切削颤振的幅值特性和频域特性，利用信号分析的相关理论分析了车削颤振的特性。在时域内，仿真模拟切削颤振信号稳定、过渡和颤振三状态，利用信号方差理论对仿真颤振信号进行仿真处理；然后阐述了信号处理中的自相关分析，并且模拟切削颤振发生过程中信号主频率变化与自相关函数之间的对应关系。最后阐述了随机信号的参数化功率谱估计理论，模拟车削颤振发生过程中的信号频率变化，对比自相关算法和Burg算法对功率谱估计变化的分辨率。（3）运用加速度传感器监测刀架振动信号，建立一个运用FFT分析仪的切削颤振信号数据在线采集和分析系统，在线监测C646车床的车削过程，采集了机床各种切削状态的信号；运用切削颤振信号分析理论分析所采集信号的时域和频域特性，建立了能够反映切削颤振时域和频域特性的特征量，并分析各个特征量对于切削颤振预报的可行性、准确性和及时性，为后面建立综合切削颤振预报函数建立相关基础。（4）利用能够反映切削颤振时域特性的方差比B σ和反映频域特性的自相关函数建立了一个综合切削颤振预报函数Y，先根据大量的试验数据分别选定了时域和频域预判阀值，然后确定了综合切削颤振预报函数的颤振警报阀值，并且根据建立的综合预报函数搭建了一个切削颤振监测预报系统，最后以实测的切削颤振信号验证了监测系统对切削颤振的预判能力，实验结果证明监测系统可以准确判别切削颤振的发生，减少偶然因素引起的过判和漏判。