CNC銑床或加工中心是依據坐標系統來確定其刀具運動的路徑，因此坐標系統對CNC程序設計極為重要。

　　 CNC工具機各軸的標注，CNS是采用右手直角坐標系統。大姆指表示X軸 ，食指表示Y軸，中指表示Z軸，且手指頭所指的方向為正方向。X、Y、Z軸向是用于標注線性移動軸；另外定義三個旋轉軸，繞X軸旋轉者稱為A軸，繞Y軸旋轉者稱為B軸，繞Z軸旋轉者稱為C軸。三旋轉軸的正方向皆定義為順著移動軸正方向看，順時針回轉為正，逆時針回轉為負。

　　CNC工具機先定義Z軸，以工具機的主軸線為Z軸，再以刀具遠離工件的方向為正，故以 立式CNC銑床為例，主軸向上為"＋Z"方向，向下為 "－Z" 方向，如圖3所示。接著定 義X軸，以操作者面向床柱，其刀具沿左右方向移動者為X軸，且規定向右為正方向；最后依 右手直角坐標系統決定Y軸，故其刀具沿前后方向移動者為Y軸，向前為正Y方向，向后為負Y方向。以上定義者稱為程序坐標系（或稱為工件坐標系），其三軸的交點即1－4節所述的程序原點。圖3的右側所示即為程序坐標系。程序設計人員是依據程序坐標系來指述刀具動路，且必須假設工件固定不動，刀具沿著工件輪廓移動加工。
　　 標示于CNC工具機上的坐標軸所形成的坐標系稱為機械坐標系，一般CNC 銑床或MC在機械上會貼上機械坐標系的軸向。機械的移動是根據機械坐標系，因為CNC銑床 或MC在X、Y軸上實際是工件移動而非刀具移動，所以為了符合程序設計人員假設工件固定不動，其機械坐標系的X、Y軸正、負方向與程序坐標系相反。故程序設計人員指令刀具向程序 坐標系的X軸正方向移動，而實際上是工件向機械坐標系的X軸正方向移動，使兩者一致。