本发明提供了一种离心摆动式强化研磨加工装置，包括行星轮系机构，行星轮系机构包括一个太阳齿轮、多个行星齿轮以及多个所述行星齿轮外侧的齿套；行星轮式研磨机构包括多个与太阳齿轮或行星齿轮连接的研磨单元，研磨单元包括研磨滚筒，研磨滚筒内设有研磨搅拌杆，研磨滚筒的侧壁上设有密封盖；第一行星轮架的中部与所述太阳齿轮的驱动轴转动连接，第二行星轮架的中部与位于中心位置的研磨滚筒转动连接，第一行星轮架分别与行星齿轮转动连接，第二行星轮架分别与位于边缘的研磨滚筒转动连接。本发明可以提高研磨体与待磨体的接触均匀度，通过研磨滚筒的自转以及研磨滚筒的公转实现研磨效果的提升，有利于提高待磨体的加工质量。