數控機床是涉及多個應用學科的十分復雜的系統，加之數控系統和機床本身的種類繁多，功能各異，不可能找出一種適合所有數控機床、所有類型故障的通用診斷方法。這里我們僅對一些常用的一般性方法加以介紹，這些方法互相聯系，在實際的故障診斷中，對這些方法要綜合運用。
1．自診斷功能法 現代的數控系統雖然尚未達到智能化很高的程度，但已經具備了較強的自診斷功能。能隨時監視數控系統的硬件和軟件的工作狀況。一旦發現異常，立即在CRT上顯示報警信息或用發光二極管指示出故障的大致起因。利用自診斷功能，也能顯示出系統與主機之間接口信號的狀態，從而判斷出故障發生在機械部分還是數控系統部分。這個方法是當前維修工作最有效的方法之一。
2．功能程序測試法 所謂功能程序測試法就是將數控系統的常用功能和特殊功能，如直線定位、圓弧插補、螺旋切削、固定循環、用戶宏程序等用手工編程或自動編程方法，編制成一個功能測試程序，輸入到數控系統中，然后啟動數控系統使之運行，借以檢查機床執行這些功能的準確性和可靠性，進而判斷出故障發生的可能原因。本方法對于長期閑置的數控機床第一次開機時的檢查以及機床加工造成廢品但又無報警的情況下，一時難以確定是編程錯誤還是操作錯誤，或者是機床故障的原因，這是一個較好的判斷方法。
3．隔離法 隔離法是將某些控制回路斷開，從而達到縮小查找故障區域的目的。例：某加工中心，在JOG方式下，進給平穩，但自動則不正常。首先要確定是NC故障還是伺服系統故障，先斷開伺服速度給定信號，用電池電壓作信號，故障依舊，說明NC系統沒有問題。進一步檢查是Y軸夾緊裝置出了故障。
4．局部升溫法 CNC系統經過長期運行后元器件均要老化，性能會變差。當它們尚未完全損壞時，出現的故障會變得時有時無。這時可用熱吹風機或電烙鐵等來局部升溫被懷疑的元器件，加速其老化，以便徹底暴露故障部件。當然，采用此法時，一定要注意元器件的溫度參數，不要將原來是好的器件烤壞。
5．敲擊法 當CNC系統出現的故障表現為時有時無，往往可用敲擊法檢查出故障的部位所在，這是由于CNC系統是由多塊印刷線路板組成，每塊板上有許多焊點，板間或模塊問又通過插接件及電線相連。因此，任何虛焊或接觸不良，都可能引起故障。當用絕緣物輕輕敲打有虛焊及接觸不良的疑點處，故障肯定會重復再現，若出現，則敲擊處很可能就是故障部位。
6．對比法 CNC系統生產廠在設計印刷線路板時，為了調整、維修的便利，在印刷線路板上設計了多個檢測端子。用戶也可利用這些端子比較測量正常的印刷線路板和有故障的印刷線路板之間的差異。可以檢測這些測量端子的電壓和波形，分析故障的起因和故障的所在位置。甚至有時還可對正常的印刷線路板人為地制造“故障”，如斷開連線或短路、拔去組件等，以判斷真實故障的起因。為此，維修人員應在平時積累印刷線路板上關鍵部位或易出故障部位在正常時的正確波形和電壓值。因為CNC系統生產廠往往不提供有關這方面的資料。
7．利用報警號診斷 利用報警號進行故障診斷是數控機床故障診斷的主要方法之一。如果機床發生了故障，且有報警號顯示于CRT上，首先就要根據報警號的內容進行相應的分析與診斷。維修人員就可以根據報警號所指出的現象進行分析，縮小檢查的范圍，有目的地進行某個方面的檢查。報警號（錯誤代碼）一般包括下列幾方面的故障（或錯誤）信息： (1)程序編制錯誤或操作錯誤； (2)存儲器工作不正常； (3)伺服系統故障； (4)可編程控制器故障； (5)連接故障； (6)溫度、壓力、液位等不正常； (7)行程開關（或接近開關）狀態不正確。 除了以上常用的故障檢查測試方法外，還有拔板法、電壓拉偏法、開環檢測法等等。包括上面提到的診斷方法在內，所有這些檢查方法各有特點，按照不同的故障現象，可以同時選擇幾種方法靈活應用，對故障進行綜合分析，才能逐漸縮小故障范圍，較快地排除故障。一旦故障部位找到，但手頭卻無可更換的備件，可用移植借用辦法作為應急措施來解決。
