數控機床隨機故障是指偶然條件下出現的故障。要想人為地再現同樣的故障是不容易的，有時很長時間也難再遇到一次，因此，這類故障診斷起來是很困難的。一般來說，這類故障往往與機械結構的局部松動、錯位，數控系統中部分元件工作特性的漂移、機床電氣元件可靠性下降有關。因此，診斷排除這類故障要經過反復試驗，然后進行綜合判斷、檢查，最終找到故障根本原因。

例如，一臺采用SIEMENS 805系統的數控溝槽磨床，在加工過程中偶爾出現問題，磨溝槽的位置發生變化，造成廢品。分析這臺機床的工作原理，在磨削加工時，首先攜帶Marposs探頭的測量臂向下擺動到工件的卡緊位置，然后工件開始移動，當工件的基準端面接觸到測量探頭時，數控裝置記錄下此時的位置數據，然后測量臂抬起，加工程序繼續運行。

數控裝置根據端面的位置數據，在距端面一定距離的位置磨削溝槽。所以，溝槽位置不準，與測量的準確與否有非常大的關系。因為不經常發生，所以，很難觀察到故障現象。為此根據機床工作原理，對測量頭進行檢查并沒有發現問題;對測量臂的轉動進行檢查時發現旋轉軸有些緊，觀察測量臂向下擺動時，有時沒有精確到位，使探頭有時接觸工件的其他位置，有時根本接觸不到工件，使測量產生誤差。將旋轉軸拆開檢查發現已嚴重磨損，更換上新部件后，再也沒有發生這個故障。

又如：一臺 SIEMENS 810G 系統的外圓磨床，有時在自動磨削過程中出現報警6023″Pusher forward timeout”(退料器向前超時)，指示機械手向前超時，并停止自動循環·觀察現象，每次出現故障都是在工件磨削完之后，機械手抽入工件時出現這個報警.根據機床工作原理，?此時機床的機械手應該帶動工件上滑，即返回，這時不應該出現這個故障報警.根據系統PLC梯形圖進行分析檢查，發現有時在工祥磨削完，機械手插入工件:”現故障報警時，PLC的輸入15.1的狀態瞬間變為“0″，PLC輸入15.1連接的是機械手向前位置檢測接近開關5PX1,檢查這個接近開關，沒有問題。

仔細觀察機械手的動作，在機械手插入工件時，機械手臂晃動，有時晃動較大，使接近開關發出錯誤信息，從而產生誤報警。檢查機械手的旋轉軸，發現由于磨損造成間隙較大，使機械手插入時產生晃動。制作加工新的旋轉軸，安裝上后，機床恢復穩定運行。