为了便于编程时描述机床的运动，简化程序的编制方法及保证记录数据的互换性，数控机床的坐标和运动的方向均已标准化。
1.建立坐标系的基本原则
国际标准化组织2001年颁布的ISO2001标准规定的命名原则如下。
（1）刀具相对于静止工件而运动的原则 这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，就可根据零件图样，确定零件的加工过程。
（2）标准坐标（机床坐标）系的规定 在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的方向和运动的距离，这就需要一个坐标系才能实现，这个坐标系就称为机床坐标系。
标准的机床坐标系是一个右手笛卡儿直角坐标系，如图9-7所示，图中规定了X、Y、Z三个直角坐标轴的方向。伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°，大拇指代表X坐标轴，食指代表Y坐标轴，中指代表Z坐标轴。大拇指的指向为X坐标轴的正方向，食指的指向为Y坐标轴的正方向，中指的指向为Z坐标轴的正方向。围绕X、Y、Z坐标轴的旋转坐标分别用A、B、C表示。根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X、Y、Z坐标轴中任意轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。
图9-7 右手笛卡儿直角坐标系
（3）运动方向的规定 对于各坐标轴的运动方向，均将增大刀具与工件距离的方向确定为各坐标轴的正方向。
2.坐标轴的确定
（1）Z坐标轴 Z坐标轴的运动方向是由传递切削力的主轴所决定的，与主轴轴线平行的标准坐标轴即为Z坐标轴，其正方向是增加刀具和工件之间距离的方向，如图9-8所示。
（2）X坐标轴 X坐标轴平行于工件装夹面，一般在水平面内，它是刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。在有工件回转的机床上（如车床），X坐标的运动方向是径向的，而且平行于横向滑座，X坐标轴的正方向为刀具离开工件回转中心的方向，如图9-8所示。
图9-8 数控车床的坐标系(www.xing528.com)
a）水平床身前置刀架 b）倾斜床身后置刀架
（3）Y坐标轴在 X和Z坐标轴确定后，可根据X和Z坐标轴的正方向，按照右手笛卡儿直角坐标系来确定Y坐标轴及其正方向。
3.数控机床坐标系
数控机床坐标系是以机床原点为坐标系原点建立起来的直角坐标系。
（1）机床原点 机床原点（又称机械原点）即数控机床坐标系的原点，是数控机床上的一个固定点，其位置是由数控机床设计和制造单位确定的，通常不允许用户改变。数控车床的机床原点一般为主轴回转中心与卡盘后端面的交点，如图9-9所示。
（2）机床参考点 机床参考点也是机床上的一个固定点，它是用机械挡块或电气装置来限制刀架移动的极限位置。其作用主要是给机床坐标系一个定位。因为如果每次开机后无论刀架停留在哪个位置，系统都把当前位置设定成（0，0），这就会造成基准的不统一。
4.工件坐标系
机床坐标系是机床能够直接建立和识别的基础坐标系，但实际很少在机床坐标系中进行编程。因为编程时，还不知道工件在机床坐标系中的确切位置，因而也就无法在机床坐标系中取得编程所需要的相关几何数据信息，当然也就无法进行编程。
为了使编程人员能够直接根据图样进行编程，通常在工件上选择一个与机床坐标系有一定关系的坐标系，这个坐标系即称为工件坐标系或编程坐标系，如图9-10所示。
图9-9 机床原点
图9-10 工件坐标系
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