機床坐標系是機床固有的坐標系，機床坐標系的原點也稱為機床原點，在機床經過設計制造和調整后這個原點被確定下來，它是固定的點。機床坐標軸的命名方法是：右手的拇指、食指和中指互相垂直，這3個手指所指的方向分別為X軸、Y軸和Z軸的正方向。此外，當以X、Y、Z的坐標軸線或與X、Y、Z的軸線相平行的直線為軸旋轉時，則分別用字母A、B、C表示繞X、Y、Z軸的轉動，其轉動的正方向用右手螺旋法則確定。

       機床在加工過程中，當工件相對是“靜止”的，而刀具相對“靜止”的工件是運動的，則其正負方向分別用＋X、＋Y、＋Z與－X、－Y、－Z表示；當刀具相對是“靜止”的，而工件相對“靜止”的刀具是運動的，則其正負方向分別用＋X'、＋Y'、＋Z與－X'、－Y'、－Z'表示。規定坐標的正方向為：使刀具與工件距離增大的方向為坐標的正方向。各坐標軸的確定方法如下。
         Z軸：將產生切削力的主軸軸線或與主軸平行的軸定為Z軸，刀具遠離工件的方向為坐標的正方向；當機床上有多個主軸時，選取一個垂直于工件裝夾平面的方向為Z軸；當機床無主軸時（如刨床），選取與工件裝夾平面垂直的方向為Z軸；當機床主軸能夠擺動時，選取垂直于工件裝夾平面的方向為Z軸。

       X軸：平行于工件的裝夾平面，一般在水平面內。如果工件作旋轉運動，則選取刀具離開工件的方向為X軸的正方向。如果刀具作旋轉運動，分為兩種情況：Z坐標水平時，觀察者沿刀具主軸向工件看時，＋X運動方向指向右方；Z坐標垂直時，觀察者面對刀具主軸向立柱看時，＋X運動方向指向右方。   

       Y軸：Z軸與X軸確定后，按右手笛卡兒坐標系即可確定Y軸的坐標及其正方向。

       附加坐標系：如果機床上除了X、Y、Z主要直線運動之外，還有平行于它們的坐標運動，則應分別命名為U、V、W(即相對坐標系）。如果還有第三組運動，則應分別命名為P、Q、R.如果在第一組回轉運動A、B、C的同時，還有平行或不平行A、B、C的第二組回轉運動，則命名為D、E、F.若再有其他運動，則依此順序類推。

        工件坐標系是編程人員在編程時使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點為原點稱編程原點或工件原點，工件坐標系一旦確立，便一直有效指導被新的工件坐標系所取代。工件坐標系的選擇要遵循以下原則：

        要盡量滿足編程艱難、尺寸換算少、引起的加工誤差小等條件，一般情況下以坐標式尺寸標注的零件，編程原點應選在尺寸標注的基準點；對稱零件或以同心圓為主的零件，編程原點應選在對稱中心線或圓心上；Z軸的程序原點通常選在工件的上表面，編程原點是為了方便編程而在零件的圖紙上選擇一個適當的位置作為編程的原點，也稱程序的原點或程序的零點；對于圖形簡單的零件，工件的原點即為編程的原點，兩個坐標系是相同的；而對于圖形復雜的零件，需要編制幾個程序或子程序，就需要編制幾個編程坐標系，也就有幾個編程的原點。但對于工件來講，不論設置了幾個編程的坐標系，而該工件的坐標系只能是一個。對刀點是刀具相對工件運動的起點，零件的加工程序就是從這一點開始的，也即程序的起點或稱為起刀點，通常也是零件的零點。一般情況下，對刀點不僅是程序的起點，往往也是程序的終點。