刚性自动化生产线通常由工艺设备、质量检查装置、控制和监视系统、检测系统以及各种辅助设备等组成。由于工件的具体情况、工艺要求、工艺过程、生产率要求和自动化程度等因素的差异，自动线的结构及其复杂程度常常有很大的差别。但是其基本部分大致是相同的，主要包括了机床、夹具、刀具和辅具等工艺装备；质量检测装置；工件输送装置、随行夹具返回装置、转位装置、自动装卸物料装置、切削运输装置及储料装置等辅助装备；电器控制柜、集中控制台、液压或气动系统和装置、安全检测装置等控制系统。

刚性自动化生产线可从以下三方面分类。

按工件外形和切削加工过程中工件运动状态分类：①旋转体工件加工自动线。由自动化通用机床、自动化改装的通用机床或专用机床组成，用于加工轴、盘及环类工件，在切削加工过程中工件旋转。典型工艺是：车外圆、车内孔、车槽、车螺纹、磨外圆、磨内孔、磨端面和磨槽等。②箱体、杂类工件加工自动线。由组合机床或专用机床组成，在切削过程中工件固定不动，可以对工件进行多刀、多轴、多面加工。典型工艺是：钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、铣平面、铣槽、车端面、套车短外圆、加工内外螺纹以及径向切槽等。随着技术的发展，车削、磨削、拉削、仿形加工、珩磨和研磨等工序也纳入了组合机床自动线。

按所用的工艺设备类型分类：①通用机床自动线。多数在流水线基础上，利用现有的通用机床进行自动化改装后联成的。其建线周期短、制造成本低、收效快，一般多用于加工盘类、环类、轴、套、齿轮等中小尺寸、较简单的工件。②专用机床自动线。其所采用的工艺设备以专用自动机床为主。专用自动机床由于是针对某一种（或某一组）产品零件的某一工序而设计制造的，因而其建线费用较高。该类自动线主要针对结构比较稳定、生产纲领比较大的产品。③组合机床自动线。用组合机床联成的自动线，在大批量生产中日益得到普遍的应用。由于组合机床本身具有一系列优点，特别是与一般专用机床相比，其设计周期短、制造成本低，而且已经在生产中积累了较丰富的实践经验，因此组合机床自动线能收到较好的使用效果和经济效益。大多用于箱体、杂类工件的钻、扩、饺、镗、攻螺纹和铣削等。

按设备连接方式分类：①刚性连接的自动线。在该类自动线中没有贮料装置，机床按照工艺顺序依次排列，工件由输送装置从一个工位传送到下一工位，直到加工完毕。其工件的加工和输送过程具有严格的节奏性，当一个工位出现故障时，会引起全线停车。因此，该种自动线采用的机床和辅助设备都要具有良好的稳定性和可靠性。②柔性连接的自动线。在该类自动线中设有必要的贮料装置，可以在每台机床之间或相隔若干工位设置贮料装置，贮备一定数量的工件，当一台机床（一段）因故障停车时，其上下工位（工段）的机床在一定时间内可以继续工作。

刚性自动化生产线能减轻工人的劳动强度，并大大提高劳动生产率，减少设备布置面积，缩短生产周期，缩减辅助运输工具，减少非生产性的工作量，建立严格的工作节奏，保证产品质量，加速流动资金的周转和降低产品成本。刚性自动化生产线的加工对象通常是固定不变的，或在较小的范围内变化，而且在改变加工品种时要花费许多时间进行人工调整。由于其初始投资较多，刚性自动化生产线只适用于大批量的生产场合。

刚性自动化生产线是在流水线的基础上发展起来的，它具有较高的自动化程度和统一的自动控制系统，并具有比流水线更为严格的生产节奏性等。在刚性自动化生产线的工作过程中，工件以一定的生产节拍，按照工艺顺序自动地经过各个工位，在不需工人直接参与的情况下，自行完成预定的工艺过程，最后成为合乎设计要求的制品。