El futuro del proceso de fresado es la operación totalmente autónoma de las máquinas herramienta. Los desarrollos en términos de automatización y diseño de máquinas herramienta están permitiendo ahora una operación completamente autónoma. Sin embargo, la optimización y estabilidad del proceso en sí sigue siendo un desafío. El chatter es el cuello de botella más significativo y, como tal, debe ser monitoreado constantemente para asegurar un proceso estable. Este trabajo propone un tornillo de fresado integrado con sensores utilizando un acelerómetro MEMS como solución de monitoreo no invasiva para la detección de chatter. El sistema está compuesto por componentes de bajo costo y de grado industrial adecuados para su implementación en escenarios de producción reales. El análisis dinámico del tornillo integrado con sensores permite la definición del punto de integración del sensor para asegurar la calidad de la medición. El uso de algoritmos avanzados de procesamiento de señales para la desmodulación de la señal de vibración, junto con el uso de inteligencia artificial para la detección de chatter, dio lugar a un sistema de alto rendimiento a bajo costo. Un amplio conjunto de experimentos de fresado que se han realizado mostró que la solución propuesta permite la optimización continua y en tiempo real del proceso de fresado a través de la detección de chatter en proceso.