一种火炮身管自动激光淬火装置，涉及军用火炮身管内壁锥面部分的自动化激光淬火技术领域。为解决现有的火炮身管淬火技术因管壁为锥形，不同位置处的反射镜出射点距离管壁的距离不同，导致光斑大小不同，造成淬火温度差异，影响淬火质量的问题。采用装置沿身管轴线方向的直线运动、装置沿轴线方向的转动和激光光纤与激光扩束聚焦镜组之间的距离调节，三者结合的方式对火炮身管内壁进行淬火作业，控制激光光纤与激光扩束聚焦镜组之间的距离，使光斑大小在锥形身管内壁保持大小一致(即控制透镜到反射镜、反射镜到内壁表面的距离之和保持恒定)，使淬火均匀，达到较好的效果。本发明适用于火炮身管自动激光淬火作业领域。