為了便于數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床的設(shè)計(jì)、使用、維修和編程，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸及運(yùn)動(dòng)方向，應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)定。
一、直線進(jìn)給和圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系
    一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)或一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)定義了一個(gè)坐標(biāo)軸。在ISO和EIA標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)用右手直角笛卡兒坐標(biāo)系X、Y、Z表示，稱基本坐標(biāo)系。X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手定則決定。繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的圓周進(jìn)給坐標(biāo)軸分別用A、B、C表示，用右手螺旋定則決定其正方向。
    數(shù)控機(jī)床，有的是刀具運(yùn)動(dòng)，有的是工件運(yùn)動(dòng)。為了便于在不知道刀具與工件之間如何作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況下，確定機(jī)床的進(jìn)給操作，特規(guī)定：X、Y、Z的正方向總是假定工件不動(dòng)，刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)。那么，刀具不動(dòng)，工件相對(duì)刀具運(yùn)動(dòng)，則用X/、Y/、Z/表示。 
    除基本直角坐標(biāo)系外，還可定義兩組附加直角坐標(biāo)系，U、V、W和P、Q、R。
（一）Z坐標(biāo) 
    平行于主軸軸線的坐標(biāo)；沒主軸，則垂直于工件裝夾表面的方向。Z軸的正方向是使刀具離開工件的方向。
（二）X坐標(biāo) 
    刀具旋轉(zhuǎn)： 
    Z軸水平：則從刀具向工件看，X軸的正方向指向右邊。 
    Z軸垂直：則從主軸向立柱看，對(duì)單立柱機(jī)床，X軸的正方向指向右邊。對(duì)雙立柱機(jī)床，當(dāng)從主軸向左立柱看，X軸的正方向指向右邊。 
    工件旋轉(zhuǎn)：X軸的運(yùn)動(dòng)方向是工件的徑向并平行于橫向拖板，刀具離開工件回轉(zhuǎn)中心的方向是X軸的正方向。
（三）Y坐標(biāo)軸 
    在X、Z軸的正方向確定后，按右手笛卡兒坐標(biāo)系，用右手螺旋法則來確定Y坐標(biāo)的正方向。
二、機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系
（一）機(jī)床坐標(biāo)系（machine coordinates）與機(jī)床原點(diǎn)（machine zero） 
    機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，并設(shè)有固定的坐標(biāo)原點(diǎn)。 
    機(jī)床上有固有的基準(zhǔn)線：主軸中心線； 
    固有的基準(zhǔn)面：工作臺(tái)面、主軸端面、T型槽側(cè)面。 
    當(dāng)機(jī)床手動(dòng)返回各坐標(biāo)軸原點(diǎn)（零點(diǎn)）后，用各坐標(biāo)軸部件上的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面之間的給定距離來決定機(jī)床原點(diǎn)的位置（機(jī)床使用說明書中有說明）。
（二）工件坐標(biāo)系（part coordinates） 
    工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，由編程人員以工件圖紙上的某一固定點(diǎn)為原點(diǎn)（工件原點(diǎn)）所建立的坐標(biāo)系，編程尺寸都按工件坐標(biāo)系中的尺寸確定。 
    當(dāng)工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，測(cè)量工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)間的距離，這個(gè)距離稱為工件原點(diǎn)偏置，即機(jī)床原點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的絕對(duì)坐標(biāo)值。這個(gè)偏置值可預(yù)寸到數(shù)控系統(tǒng)，加工時(shí)，工件原點(diǎn)偏置值能自動(dòng)加到機(jī)床坐標(biāo)系上，使數(shù)控系統(tǒng)可按機(jī)床坐標(biāo)系確定加工時(shí)的坐標(biāo)值。 
    通過測(cè)量某些基準(zhǔn)面、線之間的距離來確定原點(diǎn)偏置值。
三、絕對(duì)坐標(biāo)與相對(duì)坐標(biāo) 
    運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)是相對(duì)于起點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)系，稱為相對(duì)坐標(biāo)系（增量坐標(biāo)系）。 
    所有坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值都是從某一固定坐標(biāo)原點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)系，稱為絕對(duì)坐標(biāo)系。