本发明涉及碳纤维材料加工技术领域，尤其是一种碳纤维材料表面处理设备及其处理方法，包括加工台，所述加工台的顶部转动连接有转轴，所述转轴的顶部固定连接有十字连接架，所述十字连接架的每一端均连接有夹持机构；本发明通过转轴转动九十度使待打磨的碳纤维圆板进行侧壁打磨，此时侧壁和表面打磨过的碳纤维圆板从夹持机构中取出，并且取出碳纤维圆板的夹持机构随着转轴转动至放置碳纤维圆板的位置并继续放置碳纤维圆板，使碳纤维圆板的加工能够连续进行，当打磨过侧壁的碳纤维圆板对上下表面进行打磨时，下一个碳纤维圆板在对侧壁进行打磨，减少打磨工序的闲置时间，提高打磨加工的效率。