轧机故障诊断基本是通过表面现象、工作原理、结构特点,推测故障的部位、原因的过程。振动分析诊断过程可分为下列步骤。
(1)充分了解轧机的构造
轧机的种类繁多，其结构的多样性是特别突出的。首先应深刻掌握开展故障诊断的轧机机械传动原理、构造、运行特点等;其次是工作状态，如工作电压、电流，是否存在变速控制等;还有工作环境状态，如热轧、冷轧等。
(2)调查研究设备的多发、常见故障
设备故障诊断目的是提高设备的生产率、降低运行维修成本，获得更好的经济效益。设备故障按发生的频度可分为多发常见故障和偶发故障，按时间关系可分为渐变性故障和突发性故障。多发常见故障一定存在稳定的系统原因，是可以查找的。一旦找到准确的原因，采
取针对措施，可以通过故障率的降低而得到证实。偶发性故障的影响因素很多，查找困难，也很难证实。渐变性故障有一个发展过程，是可以通过发现早期故障征兆，采取措施，降低故障损失。突发性故障的发展时间短，即使发现早期故障特征，也来不及采取消除措施所以故障诊断监测系统的针对目标要放在多发常见故障及渐变性故障上面。
(3)分析研究针对性监测的物理参数、部位
在充分分析故障可能原因的基础上，分析当存在这些原因条件下，有哪些物理参数可以充分证实故障原因存在。由此决定监测的物理参数，并选择合适的检测方案，包括传感器种类、型号、数量、部位等。并按检测方案组织实施。
注意，在制订检测方案时，一定要把所有可能原因都考虑到，为了避免遗漏有时不妨把网撒大一点。同时也要考虑经济适用性，检测方案愈大、愈复杂，则成本费用愈高。
(4)依据所获得的各项数据分析故障的原因
诊断故障原因的基本方法是排除法。全部故障可能的原因构成了一个故障原因集，而按检测方案实施所测得的数据构成证据集。仔细地分析各项数据，判断它们可以证实哪些故障原因存在，不能证实的原因被排除，剩下的即为故障的可能原因。证据越充分，则可能性越大。
在这个过程中要尽量避免孤证，优先考虑复证。这是因为孤证的证据不充分、可信度较低。
(5)采取必要措施，降低故障，证实故障原因
确定了故障原因后，应考虑采取必要的措施，来降低故障通过措施的效果来证实故障原因的判定正确与否。
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