本发明公布了绕Z轴定向、定角度、定转速偏转的工件夹持机构，其包括与运动托架活动连接并可绕自身轴线转动的底板、与底板活动连接并且可绕自身轴线转动的大锥齿轮、底板上安装有若干个与大锥齿轮相匹配的小锥齿轮、套接于底板、大锥齿轮外部并与底板相固定的卡盘体、与卡盘体滑动连接的四个相同尺寸的卡爪盘，底板安装于大锥齿轮与第三滑动板体之间，卡爪盘的圆心角为90度并且四个卡爪盘可拼接成一个完整的圆形，大锥齿轮上设置有与其同心布置并且与底板中心相连接的环形台阶，底板中心的另一端面还连接有Z轴向转轴，大锥齿轮的背面设置有平面螺旋槽。