数控机床机械部分的修理，凡与常规机床机械部分相同的故障可用常规机床机械故障处理规定对待。但由于数控机床多采用电气控制，使机械结构简化，所以机械故障率有明显地降低。
1．进给传动链故障的处理：
由于数控机床的传动链大多采用滚动摩擦副，所以这方面的故障大多表现为运动品质下降而造成。如反向间隙增大，定位精度达不到要求、机械爬行现象，轴承噪声变大(尤其有机械硬碰撞之后易产生)等。这部分的维修常与运动副的预紧力，松动环和补偿环节的调整有密切关联。
2．主轴部件故障的处理：
这部分故障多与刀柄的自动拉紧装置、自动变档装置及主轴运动精度下降等有关。因为数控机床采取电气自动调速后已取消了机械变速箱装置，有时虽有变速箱但也十分简单，结构上简化使故障大为减少。
3．ATC刀具自动交换装置故障的处理：
据统计ATC刀具自动交换装置故障占数控机床机械故障的一半以上。主要故障现象有：
刀库运动故障
定位误差超差
机械手夹持刀柄不稳定
机械手运动动作不准
所有这些故障现象，都会导致换刀动作紧急停止，整机因不能实现ATC刀具自动交换而停机。
4．位置检查用行程开关压合故障的处理：
数控机床配备了许多限位运动的行程开关，使用一段时间后，使运动部件的运动特性起了变化以及压合行程开关的机械可靠性与行程开关本身的品质、特性都会影响整机的运动。这就需要很好地检查、更换或调整。
5．配套附件可靠性下降产生故障的处理：
数控机床的配套附件包括：
冷却装置
排屑装置
防护装置(其中有冷却液防护罩、导轨防护罩等)
主轴冷却恒温箱以及液压油箱
气动泵及恒压气柜等。
这些部件的损坏或动作不灵都会产生故障，使机床运动停止。因此，对这些部位的检查不应忽略，如有的加工中心换刀动力依靠压缩空气，若气泵供压不够，或贮气柜漏气使气压下降，会使机床换刀动作暂停、机床的运动约束条件不满足也会产生报警而停机。只要排除了这些因素使机床约束条件得到满足，就会取消报警转入正常工作。