与一般设备相同，数控机床的故障率随时间变化的规律可用图1所示的浴盆曲线表示。在整个使用寿命期，根据数控机床的故障频度大致分为三个阶段，即早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。
图1 数控机床故障规律浴盆曲线
1、早期故障期
早期故障期的特点是故障发生的频率高，但随着使用时间的增加迅速下降。使用初期之所以故障频繁，原因大致如下：
(1)
机械部分。机床虽然在出厂前进行过运行磨合，但时间较短，而且主要是对主轴和导轨进行磨合。由于零件的加工表面存在着微观的和宏观的几何形状偏差，在完全磨合前，零件的加工表面还比较粗糙，部件的装配可能存在误差，因而，在机床使用初期会产生较大的磨合磨损，使设备相对运动部件之间产生较大的间隙，导致故障的发生。
(2)
电气部分。数控机床的控制系统使用了大量的电子元器件，这些元器件虽然在制造厂经过了相当长时间的老化试验和其他方式的筛选，但实际运行时，由于电路的发热、交变负荷、浪涌电流及反电势的冲击，性能较差的某些元器件经不住考验，因电流冲击或电压击穿而失效，或特性曲线发生变化，从而导致整个系统不能正常工作。
(3)
液压部分。由于出厂后运输及安装阶段时间较长，使得液压系统中某些部位长时间无油，汽缸中润滑油干涸，而油雾润滑又不可能立即起作用，造成油缸或汽缸可能产生锈蚀。此外，新安装的空气管道若清洗不干净，一些杂物和水分也可能进入系统，造成液压气动部分的初期故障。
2、偶发故障期
数控机床在经历了初期的各种老化、磨合和调整后，开始进入相对稳定的正常运行期。在这个阶段，故障率低而且相对稳定，近似常数。偶发故障是由于偶然因素引起的。
3、耗损故障期
耗损故障期出现在数控机床使用的后期，其特点是故障率随着运行时间的增加而升高。出现这种现象的基本原因是由于数控机床的零部件及电子元器件经过长时间的运行，由于疲劳、磨损、老化等原因，寿命已接近衰竭，从而处于频发故障状态。