本实用新型提供了一种薄壁套支撑装置，属于机械加工技术领域。它解决了现有薄壁套工件在装夹时容易被夹变形等技术问题。本薄壁套支撑装置，其特征在于，包括一呈筒状的夹筒，夹筒上开设有贯穿夹筒外壁和内壁的第一滑道、第二滑道和第三滑道，第一滑道内设置有第一滑块，第二滑道内设置有第二滑块，第三滑道内设置有第三滑块，所述夹筒内设置有旋转顶轮，旋转顶轮包括轮盘部、第一弧顶部、第二弧顶部和第三弧顶部，所述轮盘部的中心轴向固定有转轴，所述转轴与一能使其转动的驱动机构连接，所述第一弧顶部、第二弧顶部和第三弧顶部依次与第一滑块、第二滑块和第三滑块的底部抵触。本实用新型防止薄壁套工件被夹变形，具有提高加工精度的优点。