本实用新型涉及一种ATC滚珠沟槽凸轮机构，包括空间相互垂直的滚珠转塔和滚珠凸轮，滚珠凸轮与滚珠转塔传动配合，滚珠凸轮外周面具有轴向螺旋槽，滚珠转塔前端外周面周向均布有半圆球槽，半圆球槽内设有与轴向螺旋槽滚动配合的大滚珠，所述的半圆球槽内表面开设有八字形的弧形沟槽，所述弧形沟槽内排列有小滚珠，大滚珠与小滚珠滚动配合而带动滚珠转塔做分度运动。本实用新型通过在半圆球槽内表面开设八字形的弧形沟槽，而将小滚珠排列在弧形沟槽内，使得小滚珠在受力时沿弧形沟槽循环滚动，这样在保持定位精度的前提下，有效地防止了小滚珠被大滚珠挤出半圆球槽现象的发生，确保传动稳定性和连续性。