本申请公开了一种外圆柱面磨削加工装置，包括旋转座，旋转座上交接有摆动机构，同时在摆动机构上还设置有用于磨削待加工零件外表面的磨削装置；使用时，旋转座发生转动，由于旋转离心力的作用，摆动机构发生转动，推动所述磨削装置向待加工零件一侧运动，并与所述待加工零件的外表面接触；本发明所述装置不但结构简单，具有良好的经济性；同时通过离心力控制摆杆机构的状态，其控制方式简单，不但简化了控制程序，且各个摆动机构的一致性较好，切削力的稳定性强，有利于提高磨削质量；本发明还实现了磨削装置的实时调节，有利于提高零部件加工的圆度和磨削加工质量；且本申请所述装置还能够适应各种不同外径的加工要求，拓展了装置的适用范围。