為了確定數控車床各運動部件的運動方向和移動距離，需要在機床上建立一個坐標系，這個坐標系就叫做機床坐標系。

（1）機床坐標軸及其方向

a數控機床的運動軸分為平動軸和轉動軸
b數控機床各軸的運動，有的是使刀具產生運動，有的則是使工件產生運動。
c鑒于以上兩方面情況，標準規定，不論機床的具體運動結果如何，機床的運動統一按工件靜止而刀具相對于工件運動來描述，并以右手笛卡爾坐標系表達，其坐標軸用X，Y，Z表示，用來描述機床的主要平動軸，稱為基本坐標軸，若機床有轉動軸，標準規定繞X，Y和Z軸轉動的軸分別用A、B、C表示，其正向按右手螺旋定則確定。

（2）Z坐標軸

    將機床主軸沿其軸線方向運動的平動軸定義為Z軸。所謂主軸是指產生切削動力的軸，例如銑床、鉆床、鏜床上的刀具旋轉軸和車床上的工件旋轉軸。如果主軸能夠擺動，即主軸軸線方向是變化的，則以主軸軸線垂直于機床工作臺裝卡面時的狀態來定義Z軸。對于Z軸的方向，標準規定以增大刀具與工件間距離的方向為Z軸的正方向。

（3）X坐標軸

     將在垂直于Z軸的平面內的一個主要平動軸指定為X軸，它一般位于與工件安裝面相平行的水平面內。對于不同類型的機床，X軸及其方向有具體的規定。例如對于銑床、鉆床等刀具旋轉的機床，若Z軸是水平的，則X軸規定為從刀具向工件方向看時沿左右運動的軸，且向右為正若Z軸是垂直的，則X軸規定為從刀具向立柱(若有兩個立柱則選左側立柱。方向看時沿左右運動的軸，且向右為正。

（4）Y坐標軸

    Y軸及其方向則是根據X和Z軸按右手法則確定。

（5）機床原點

    機床原點是機床坐標系的原點。對某一具體的機床來說，機床原點是固定的，是機床制造商設置在機床上的一個物理位置。

（6）機床參考點

    是用于對機床工作臺、滑板以及刀具相對運動的測量系統進行定標和控制的點，也稱為機床零點。參考點相對于機床原點來講是一個固定值。它是在加工之前和加工之后，用控制面板上的回零按鈕使移動部件移動到機床坐標系中的一個固定不變的極限點。數控機床在工作時，移動部件必須首先返回參考點，測量系統置零，之后測量系統即可以以參考點作為基準，隨時測量運動部件的位置。

（7）工件坐標系和工件零點

     用于確定工件幾何圖形上各幾何要素的位置而建立的坐標系。工件坐標系的原點就是工件零點。

     工件零點的一般選用原則：工件零點選在工件圖樣的尺寸基準上，這樣可以直接用圖紙標注的尺寸作為編程點的坐標值，減少計算工作量；能使工件方便地裝卡、測量和檢驗；工件零點盡量選擇尺寸精度較高、粗糙度比較低地工件表面上，以提高加工精度和同一批零件的一致性；對于有對稱形狀地幾何零件，工件零點最好選擇對稱中心上。

（8）程序原點

     為了編程方便，在圖紙上選擇一個適當位置作為程序原點，也叫編程原點或程序零點。對于簡單零件，工件零點就是程序零點，這時的編程坐標系就是工件坐標系。對于形狀復雜的零件，需要編制幾個程序或子程序，為了編程方便和減少許多坐標值的計算，編程零點就不一定設在工件零點上，而設在便于程序編制的位置。