本发明提供一种快速装夹结构和机械装夹装置，快速装夹结构包括固定装置和互换装置，所述固定装置包括固定底座和卡板，所述固定底座上开设有上宽下窄的锥台形的定位通槽，所述卡板可抽拉活动的设置于定位通槽的底部，并具有相连通的大口和小口；所述互换装置包括固定板和分别固定在固定板上的定位块和连接块，所述连接块用于连接作业治具，所述定位块为与定位通槽外形相适配的锥台形结构，所述定位块的底部设置有卡头，所述互换装置通过定位块定位插设于固定底座的定位通槽内而实现定位，所述卡头穿过卡板的大口，所述卡板的抽拉使小口与卡头相卡接而实现固定装置和互换装置的固定。能够快速、精准的装夹作业治具。