一种复杂面形球体多工序加工用装置及其重复定位方法，涉及一种复杂面形球体加工装置及检测方法。采用自带编程并具备刀尖跟随功能的五轴联动机床，采用C‑Y‑Z‑X‑B布局，包括X轴模组、Y轴模组和Z轴模组三个直线轴以及B轴模组和C轴模组两个回转轴，三个直线轴能够在三维坐标系内调节铣刀与工件之间的相对位置，B轴模组边缘安装铣刀和光学检测装置，C轴模组安装专用夹具对所述工件进行装夹固定，两个回转轴能够调节铣刀与工件之间的相对角度。可以实现复杂面形球体多工序加工中的高精度重复定位，从而有效解决重复定位精度难以保证的问题。