本发明公开了一种具有切削力和振动监测功能的机器人主轴系统及实现方法，涉及机器人加工技术以及切削力和振动监测技术领域。本发明包括主轴系统，阻尼合金板，控制装置，动态信号采集装置，末端执行机构；所述主轴系统、所述阻尼合金板和所述末端执行机构依次连接；所述控制装置用于控制所述末端执行机构，还用于控制所述主轴系统的启停、转速以及切削过程物理信号监测；所述物理信号传输给动态信号采集装置进行放大、解调与采集后，反馈给所述控制装置。本发明通过将力和振动传感器集成于主轴结构中，建立起传感器和切削工具间的统一坐标系，以应用于不同位姿下机器人铣、钻加工过程，灵敏、准确地实现对切削力和振动信号的同步测量。