本实用新型公开了一种机械加工薄壁件无应力夹持装置，涉及机械加工技术领域，包括：夹持底座，所述夹持底座的下表面连接有固定底座。本实用新型通过设置夹持机构，通过铰链翻转旋转把手，旋转把手带动棘轮进行旋转，棘轮通过旋转将销块挤压至夹持底座的内部对第二弹簧进行挤压，然后第二弹簧通过受压反弹推动销块卡住棘轮，同时棘轮通过转轴带动齿轮与两个齿条进行啮合，此时两个齿条通过齿轮的啮合带动滑块使得夹持盒向齿轮进行靠近，同时多个夹持轴与工件相接触时，此时夹持轴通过工件的挤压进入夹持盒的内部对第一弹簧进行挤压，通过以上多个零件的相互配合可对不同形状的工件进行快速夹持，且有效避免夹持应力过大导致工件变形的现象。