本发明公开了旋转弯曲疲劳试样V型缺口磨料流研磨装置及工艺，包括有有圆柱形夹具，该圆柱形夹具包括有通过合页轴相连的第一夹具体和第二夹具体，圆柱形夹具上安装有用于将第一夹具体和第二夹具体紧贴在一起的锁紧装置，圆柱形夹具的内部形成有与待加工零件形状相适配的型腔，第一夹具体的一侧底部垂直于其轴线方向形成有与型腔相连通的第一通道，第二夹具体的一侧顶部垂直于其轴线方向形成有与型腔相连通的第二通道。本发明中的磨料沿待加工零件的轴向流过，待加工零件表面会留下沿轴线方向的加工纹理，其表面的加工纹理方向垂直于零件的疲劳应力敏感方向，可极大地提高零件使用寿命。