本实用新型涉及机械加工技术领域，且公开了一种三轴球体研磨加工设备，包括底板、两个支撑板、夹持机构及多组研磨机构，两个支撑板相对的两侧下端分别与底板的左右两端固定连接，两个所述支撑板相对的两侧均固定插接有球轨道，多组所述研磨机构均匀分布在两个支撑板之间，所述底板的上端固定连接有多个均匀分布的机架，多个所述机架的上端分别与多组研磨机构连接，多个机架的内部下方均设有集尘机构。本实用新型能够自动对球体进行多重均匀研磨，提高球体研磨精度，且使球体研磨精度一致，还能够降低人们的劳动强度，提高工作效率，还能对球体研磨产生的碎屑进行收集，避免对环境造成污染。