本发明公开一种柱塞球头研磨机床，包括底座、主轴总成及工作台总成，其特征在于，所述底座设置两个第一导轨及第一伺服电机，所述第一导轨上设置托板，所述第一伺服电机通过第一丝杠驱动托板左右移动，所述托板设置第一进给装置，所述工作台总成包括工作台、旋转装置、与第二进给装置，所述主轴总成包括气动主轴与两个对称安装的左电动主轴与右电动主轴，所述左右电动主轴设置万向节，所述左右电动主轴通过筒夹连接万向节，所述万向节连接研磨套，所述气动主轴设置柱塞，所述柱塞与气动主轴动过气动筒夹连接。设置半刚性连接的研磨套提高了研磨套的稳定性，同时配合自动化的进给装置以及相应的检测技术提高柱塞球头的圆度及尺寸的一致性。