本发明公开一种汽车传动轴表面精加工处理装置及其处理方法，其中处理装置包括：底板、支撑架、支撑板、夹持传送模块、表面打磨模块和表面喷漆模块。本发明不仅能够完成汽车传动轴表面的打磨和喷漆工序，而且整个转运过程能够独立自主完成，不需要人工参与，不仅降低了车间工人的劳动强度，同时提高了整体加工的效率，具有较强的经济性和实用性；能够同时对多个传动轴进行打磨和喷漆加工，单位时间内加工的传动轴更多，加工效率更快。解决了现有技术中工厂在对传动轴表面加工时一般是先在打磨车间对传动轴表面进行打磨，待表面打磨工序结束之后由人工转运至喷涂车间进行表面喷漆，整个过程不仅耗费大量人力物力，而且大大降低整体加工效率的问题。