本发明提供了一种机车车轴加修作业流水线，包括沿第一方向依次设置的机加工作业区、辅助作业区以及组装作业区，所述机加工作业区与所述辅助作业区中分别具有多个沿所述第一方向排列的加工设备与辅助设备，每个所述作业区分别设置有至少一个流转机械手，所述流转机械手能够在所述第一方向和/或与所述第一方向垂直的第二方向上移动。基于本发明的技术方案，整个流水线采用沿一个方向呈一字形排列的结构，整个加修过程，车轴沿一个方向持续流转并依次进行相应的检修项目，周转流程清洗、效率高、检修质量可靠。