本发明提出一种疲劳试棒轴向抛光装置，包括支撑组件、轴向移动组件、夹持组件以及抛光组件，轴向移动组件与抛光组件装设于支撑组件上，夹持组件装设于轴向移动组件上，由轴向移动组件带动夹持组件轴向移动，疲劳试棒置于夹持组件上，抛光组件与夹持组件位置对应，由抛光组件对疲劳试棒进行轴向抛光处理；轴向移动组件包括托板、轴向导轨、轴向运动驱动机构，轴向导轨与轴向运动驱动机构装设于支撑组件上，托板装设于轴向导轨上，并可沿轴向导轨移动，轴向运动驱动机构与托板衔接，由轴向运动驱动机构带动托板移动，夹持组件装设于托板上；该装置尺寸小巧，结构简单，操作方便，抛光效率高，可快速、有效实现疲劳试棒的轴向抛光处理。