本发明公开一种用于滚动体工件表面的超声强化加工设备，包括用于对工件进行装夹的旋转装夹机构、用于往工件的表面发射高速的钢珠的超声送料机构以及用于对钢珠进行收集以供超声送料机构循环发射的钢珠收集盒，所述超声送料机构包括超声波发生器和超声波换能器，所述旋转装夹机构包括电磁无心夹具和用于驱动电磁无心夹具进行旋转的旋转驱动机构；其中，所述钢珠收集盒为空心结构，顶部设置为V形结构；所述超声波换能器设置在钢珠收集盒的底部，钢珠位于钢珠收集盒的内腔中。该超声强化加工设备能够持续循环且均匀地对滚动体工件的表面进行强化加工，且具有较高的加工效率以及结构简单等优点。