本发明公开了一种玉米籽粒脱粒分离装置，包括设有脱粒齿的脱粒滚筒，脱粒齿包括顶端为球头形的齿杆；脱粒滚筒下方设有脱粒凹板，脱粒凹板包括凹板本体，凹板本体包括两侧板，两侧板之间设有支撑板，两支撑板之间设有纵隔板，纵隔板上设有分隔条，分隔条和纵隔板均与侧板平齐设置；位于作物流向的一侧设有分离滚筒，分离滚筒上设有错开设置的分离齿和分离板；分离滚筒下方设有与脱粒凹板连通的分离凹板。通过脱粒齿与脱粒凹板搓擦实现脱粒，功耗小、成本低；通过脱粒凹板，在保证了通过性和筛分效率的同时，提高了强度和使用可靠性，降低了破碎率；同时，通过更换玉米籽粒脱粒分离装置，实现兼收玉米作物的效果，提高了稻麦收获机的使用率。