本发明提供一种纵扭超声振动加工装置，包括超声振子和将所述超声振子提供的纵向超声振动转化为纵扭复合振动的变幅杆，所述变幅杆连接于所述超声振子的一端；所述变幅杆包括第一级变幅杆和第二级变幅杆；所述第一级变幅杆为中空筒状，所述第二级变幅杆固定于所述第一级变幅杆一端且用于固定加工工具，所述第一级变幅杆的内径大于所述第一级变幅杆的外径的1/2，且所述第一级变幅杆的筒壁上开设有多个贯穿所述筒壁的螺旋槽。本发明的一种纵扭超声振动加工装置，其能量转化和传递效率高。