在变切削参数加工中，铣刀很容易发生破损，给生产带来极大危害，在线检测刀具破损就成为一个非常重要的课题。 本文研究了实际加工条件下的刀片破损机理，得到刀片参与切削概率最大的切削刃的长度及切削刃位置，发现刀片的刀尖部分承受了大部分的切削任务，是磨损最严重的区域，而且刀尖也是实际刀片破损发生最频繁的地方。因而得出刀片破损与其磨损存在内在联系。 在变切削参数的加工工况下，通过对振动信号的采集和频域处理，发现采用单一的自功率谱方法难以有效检测出刀片破损。针对这种情况，结合频域和统计理论，提出了一种新的刀具破损检测方法：频谱—方差分析法。得到的破损状态特征值为破损方程的建立提供了辨识的依据。 基于小波理论的特点，将其应用于刀具破损状态的检测。通过对振动信号的处理，提取出能体现刀具破损状态的特征向量。所得结果与应用频谱—方差法的结果吻合，因此从另一方面验证了频谱—方差法。 以工件加工的时间间隔为输入量，以破损状态特征值为输出量，研究了对工件—刀具这一非线性系统进行系统辨识的方法。并应用这种方法得出刀具破损模型的方程。方程的确定为刀具破损状态的预报监控奠定了基础。 论文最后一章将检测、建模、预报等部分结合在一起，提出了刀具破损状态监控的方案，并对刀具破损状态监控进行了实例应用。