本公开实施例中提供了一种元动作下刀库及机械手可靠性快速试验系统，属于数控机床可靠性试验技术领域，具体包括设置在地平铁上的试验系统、监测系统和控制系统，其中，试验系统包括刀库及机械手整机试验系统、刀盘试验系统以及机械手试验系统；监测系统，用于对所述试验系统进行的各项可靠性试验的数据进行监测；控制系统由上位机编程通过PLC完成，用于控制所述试验系统的运行。通过本公开的处理方案，能够在短时间内激发和暴露数控机床刀库及机械手的故障问题，以及为刀库及机械手可靠性评估提供基础数据，从而提高数控机床刀库及机械手的可靠性试验效率，最终实现提高数控机床整机可靠性水平的目的。