本发明公开了一种大行程平旋盘加工装置，包括壳体，壳体呈开口向上的槽状；壳体内设有步进电机，步进电机通过减速器连接有位移传动机构，位移传动机构向上连接有溜板，位移传动机构用于驱动溜板沿径向移动并对溜板形成支撑；以溜板径向移动的方向为左右方向；镗刀通过连接结构连接在溜板上；溜板上压设有前后压板，前后压板均向下与壳体固定连接并用于防止溜板向上运动；壳体内还设有用于自动补偿溜板径向移动时平旋盘质心位移的平衡块，平衡块与溜板通过第二传动机构相连接。本发明还公开了相应的使用方法。位移传动机构放大了溜板的径向行程，扩大了所能加工的内孔的直径，第二传动机构自动反向驱动平衡块移动，对镗刀径向进给中产生的平旋盘质心位移进行实时补偿，整体质心位移幅度显著减小，大幅增强了平旋盘旋转加工的稳定性，大幅降低质心位移导致旋转不平衡、振动增强造成的加工质量问题以及加工失效问题出现的概率。