针对薄壁筒切削加工过程中的多频颤振复杂现象，提出一种在线监测声压信号小波包能量相对熵的薄壁筒切削状态识别方法。以不同状态对应主振动频率以及能量分布不同作为颤振依据，首先，通过小波包分解得到切削过程中声压信号能量概率分布；其次，以机床空载时的信号能量概率分布作为参考分布；最后，建立小波包能量分布相对熵指标来监测薄壁筒零件的切削状态。切削振动试验结果表明：随着加工状态的恶化，小波包能量相对熵值明显增大；在主振动频率发生跳跃的位置，相对熵值也会发生突变；相比于传统的频谱监测方法，所提出方法表现出更快的响应速度，能够对多频颤振状态进行准确判别。