1.置换比较法
当难以确定机床发生何种故障时，可以采用置换比较法来确定。可以把有毛病的机床和正常的机床相比较，一般说来，差异之处即为该机床故障所在。当难以确定某零部件的技术状况是否正常时，可以用良好的零部件置换来试验。如果机床的工作状况没有明显变化，则说明原零部件是合格的，机床故障与该零部件无关，否则就是该零部件有问题。
2.部分停止法
这种方法适用于诊断机床转动系统故障。诊断时，可以断续停止或隔离某部分、某部件的工作，以观察故障现象，进而确诊故障所在。如C630床头箱里发出轰隆轰隆的响声，但不知是哪个轴发生故障。可以依次接通床头箱各轴，当发出的声响与故障异声相似时，即可确定是哪根轴的问题。此方法可诊断轴、齿轮、离合器等零件的故障。
3.条件变化法
当机床故障症状不明显、不充分或无规律时，常采用这种方法。如变换机床所受的力，变换机床动作条件、环境条件等。有时还需要附加一些条件进行强制性试验，让故障的症状暴露得更充分些。如：在车床上加工零件时，工件产生振动。可改变车削三要素，观察振动情况。如用切断刀做切断试验，若振动加剧则说明主轴前轴承的径向间隙大了，应当进行调整。
4.试探反证法
设法改变某部位的工作条件或工作状态，观察故障的现象变化情况，来反证故障发生的部位。比如，普通车床的让刀现象，拖板、刀架系统的很多故障都能引起让刀。首先要选择可能性较大的原因，进行试探性的调查。如：刀架上的定位机构失效或紧固装置失灵，如果没有问题，再选择另一种易出现让刀现象的情况，直到找到原因为止。
5.试切试量法
当零件加工精度达不到机床规定精度时，可以对该机床试切出来的零件进行测量，以诊断机床的故障。如：根据零件表面振纹的方向和频率，来诊断机床的振动；用零件的形位误差来诊断机床的几何精度。而对螺纹加工机床，齿轮加工机床来说，试切削件的相邻差、累积误差和展成的齿形误差，主要决定于机床转动链的精度，齿向误差决定机床的几何精度，齿面粗糙度决定工艺系统的振动。所以测量工件的精度，可大致判断出故障的部位和原因。但采用此方法时，要考虑到刀具、夹具及工艺等因素对零件加工精度的影响。
6.监测、测量法
用工具、量具、仪器和仪表等，对机床的技术参数进行监测或测量，以诊断机床的故障。如观察压力表，来监测机床液压系统的压力，如果压力表的指针不稳定或压力达不到，则说明油路有泄漏或管道中有气体存在，需要维修或更换。
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