本实用新型公开了一种涂覆轴热磨合返工装置，其中，包括热磨合工作台，所述热磨合工作台上设立有加热工位和磨合工位，所述加热工位上设置有用于加热涂覆轴花键的加热机构以及用于固定涂覆轴的轴固定结构，所述磨合工位上设置有滑动磨具和固定在热磨合工作台上的夹持底座；所述热磨合工作台的上方设置有若干个用于将涂覆轴放置在对应轴固定结构与夹持底座上的机械手；采用上述结构，能够通过双工位的设计使得热磨合工艺的连续性得到显著提升，并且将热磨合工艺能够批量处理若干个涂覆轴，有效地提高了该工艺的效率，而通过机械手将涂覆轴移动至相应的工位上，则能够减少人员劳动，并且避免了人工劳作的不稳定性，使其温度控制的一致性大大提升。