Швидкий прогрес промислового виробництва, характерний для другої половини минулого століття, виявляє помітний вплив на вдосконалення деревообробного устаткування. Основна мета цього вдосконалення полягає в подальшому покращенні умов праці робітника і підвищенні його економічних показників. 

В умовах високого рівня розвитку устаткування реалізація цього напрямку пов’язана не тільки з конструктивним вдосконаленням окремих вузлів сучасних верстатів, але й з розширенням їхнього типажу, пошуком нових принципових і кінематичних схем, переглядом організації та управління виробництвом, вдосконаленням технологічного процесу і т. ін. Підвищення економічних показників виробництва за рахунок використання нового устаткування досягається збільшенням їхньої рентабельності. Нині рентабельним вважають верстат, що вирізняється високою надійністю і забезпечує найменшу собівартість продукції заданої якості. У розв’язуванні цієї проблеми особливу роль відіграє якість верстатів і, особливо, їхня точність. Висока технологічна точність верстата досягається раціональним поєднанням принципової схеми, конструкції вузлів, вибором матеріалів і технології виробництва. Не останню роль у цьому відіграють умови експлуатації, технічне обслуговування і планово-запобіжний ремонт. Сьогодні економічно виправдані вимоги до точності деревообробних верстатів визначаються переважно термінами їхньої служби. Особливо жорсткі вимоги до точності поставлені до машин тривалої експлуатації. Збільшення термінів роботи часто може слугувати найвигіднішим способом збільшення обсягів промислової продукції і підвищення ефективності виробництва. Вимоги до точності устаткування, яке швидко морально старіє, можна сформулювати тільки на основі детальних економічних розрахунків.

Принципові схеми устаткування. Перехід до малих підприємств з поточною організацією виробництва ставить нові вимоги до принципових схем технологічного устаткування. Дуже важливим стає не стільки його велика операційна продуктивність, скільки велика мобільність і концентрація обробки, підвищення якості обробки, можливість раціонально використовувати сировину і економити енергетичні ресурси. Відомо, що велику продуктивність і концентрацію обробки можна забезпечити на верстатах прохідного типу. Такі верстати і нині успішно використовують для операцій: поздовжнього і поперечного фрезування, шліфування, опорядження і т. ін. Але прохідна обробка з ковзним базуванням деталей не завжди може забезпечити вимоги за технологічною точністю. Цим пояснюється поява ряду верстатів, що виконують прохідні операції за цикло-прохідною схемою: поперечно-фрезувальні, форматні, свердлові та інші. Цикло-прохідна схема зменшує продуктивність машин, але нерухоме базування заготовки значно підвищує точність оброблення.

Іншою дуже цікавою особливістю принципових схем сучасних верстатів є наскрізний пропуск заготовки через машину з позиційною обробкою. Це особливо оригінально і просто здійснюється на верстатах з широким використанням пневмопривода, наприклад, на свердлильно-присадному верстаті прохідного типу (рис.1).

Рис. 1 – Свердлильно-присадний верстат прохідного типу.

Продовжують вдосконалюватись принципові схеми стрічкопилкових і круглопилкових верстатів. Тут основну увагу звернено на якість оброблення, економію матеріалу, зручність завантаження і розвантаження.

Схематика машин. У кінематиці спостерігається подальше спрощення кінематичних ланцюгів. Цього досягають використанням стандартних або нормалізованих елементів і вузлів, широким використанням гідро- і пневмоприводів. Пневмопривод використовують не тільки під час виконання допоміжних операцій, але і для привода механізму подачі з використанням гідравлічного демпфера. Наприклад, у присадних, шипорізних та інших верстатах (рис. 2).

Пневматичні агрегати, в тому числі силові циліндри, нормалізовані і випускаються спеціалізованими фірмами. До інших стандартних елементів і вузлів верстатів, які дозволяють спростити кінематику останніх, належать ряд електромеханічних приводів: мотор-редуктори, варіатори, ланцюги, поліклинові паси і тощо. Сполучення мотор-редуктора з приводним валом верстата виконують через ланцюгову передачу або через муфту. Варіатори сучасних деревообробних верстатів, як правило, фрикційні, переважно клинопасові з виходом на редуктор. Використовують як горизонтальну, так і вертикальну компоновки. За останні роки широко впроваджується привод за допомогою асинхронних двигунів з частотним регулюванням швидкостей. Спостерігається відмова від гідроприводу і заміна цим тиристорним приводом з великим діапазоном регулювання.

Рис.2 – Шипорізний верстат

Конструкції вузлів. Під час конструювання вузлів велику увагу приділяють їхній компактності і зниженню маси. Це досягається зменшенням розмірів робочих органів за рахунок використання високоякісних сталей і підвищення частоти обертання. Станини верстатів виготовляють зварними з профільного прокату. Для зменшення вібрацій використовують великої точності підшипники і спеціальні демпферні пристрої. Широко використовують ґвинтово-кулькові передачі з компенсаторами зношення.

Привод шпинделів у більшості випадків пасовий з використанням плоских суцільнотканих або поліклинових пасів. Для горизонтальних шпинделів легких поздовжньо-фрезувальних верстатів типовою можна вважати схему наведену на рис.3. Різальна головка зменшеного діаметра з високою частотою обертання (6…8 тис. об/хв) закріплена консольно на одному кінці шпинделя, а на другому кінці встановлено шків пасової передачі. Привод здійснюється від фланцевого електродвигуна закріпленого на прямокутній рамі супорта. Вертикальне налагодження супорта здійснюється від серводвигуна.

Привод механізмів подачі найчастіше здійснюється від електродвигуна з фрикційним варіатором, що приводить у рух напряму органи подачі. Для поздовжньо-фрезувальних верстатів на сьогодні типовим можна вважати багатовальцевий механізм розміщений вздовж верстата (рис.4). У багатьох верстатів притискання вальців до матеріалу здійснюється пневмоциліндрами. Це спрощує конструкцію вузлів і покращує їхню роботу. При цьому кожен валець притиснений окремо.

Рис. 3 – Схема супорта поздовжньо-фрезувального верстата: 1 – приводний шків; 2 – клинопасова передача; 3 – шків шпинделя; 4 – корпус з підшипниками; 5 – ножова головка; 6 – рама супорта; 7 – фланцевий електродвигун; 8 – серводвигун вертикального налагодження.

Налагоджувальні пристрої для розмірного налаштування вузлів здебільшого вдосконалюються у двох напрямках: широко використовуються сервоприводи і велика увага надається контрольним пристроями, що підвищують точність налагодження за шкалами. Деякі фірми використовують програмне налагодження барабанного або кулачкового типу.

Рис. 4 – Чотирибічний поздовжньо-фрезувальний верстат з вальцями по всій довжині

Розширення технологічної мобільності. Ідея цього напряму має на меті продовжити терміни експлуатації машин через швидкі зміни в технології і попитом на ринку. Нові машини повинні мати “запас можливостей”, щоб їх можна було використовувати після запровадження нових видів продукції і матеріалів.

Починаючи з кінця 1980-их рр., на міжнародних виставках з’являються деревообробні багатоопераційні верстати з числовим програмованим керуванням (ЧПК) на зразок тих, що використовувалися в металообробці. Вони отримали назву обробні центри. Прототипами обробних центрів можна вважати комбіновані багатоопераційні верстати, фрезувальні верстати з револьверними супортами і верстати з магазинами для інструментів. Ювелірна точність виготовлення деталей, відсутність впливу людського фактора на якість продукції гарантують конкурентоспроможність і рентабельність виробництва. В обробних центрах привод усіх супортів здійснюється від крокових двигунів, які можуть напряму приводити його у рух або через гідропідсилювач. За видом принципової схеми обробні центри бувають: прохідного типу (кутові центри); позиційного типу; маятникові. Можна очікувати появи обробних центрів роторного типу, особливо для дрібних деталей масового виробництва. За кількістю ступенів свободи обробні центри поділяють на такі: з трьома ступенями свободи (дозволяють фрезувати рисунок на будь-якій грані кубічної деталі); з чотирма ступенями свободи (дозволяють фрезувати рисунок на боковій поверхні циліндра); з п’ятьма і більше ступенями свободи (дозволяють виписати рисунок на кулі). За способом кріплення заготовок обробні центри поділяють на такі різновиди: з пневмо-механічним затисканням і з вакуумним присмоктуванням заготовок. За способом керування обробні центри поділяють на два різновиди: з числовим програмним керуванням тільки у налагоджувальному режимі ЧПК у налагоджувальному і робочому режимі. Завдяки програмованому керуванню, обробні центри дуже мобільні і дозволяють швидко змінювати положення робочого органу та інструмент на оброблення іншої партії деталей. На рис. 5 показана принципова схема обробного центра маятникового типу з револьверною головкою. Завдяки своїй мобільності, точності оброблення і технологічним можливостям обробні центри, незважаючи на свою порівняно високу вартість, щораз впевненіше виходять на ринок нашої країни, і можна сподіватися, що в найближчі роки ці високі технології займуть чільне місце в деревообробці.

Рис. 5 – Принципова схема обробного центра: 
1 – виріб; 
2 – стіл; 
3 – заготовка; 
4 – напрямні станини; 
5 – напрямні; 
6 – механізм переміщення по осі Y; 
7 – колонка; 
8 – плита; 
9 – механізм переміщення по осі Z; 
10 – механізм заміни інструментів; 
11 – різальні інструменти; 
12 – револьверна головка; 
13 – механізм переміщення колонки по напрямних станини; 
14 – пульт керування; 
15 – дисковод.

Зниження шуму, що створюється машинами, досягається зменшенням розмірів та удосконаленням конструкції інструменту. Особливу увагу надають балансуванню підшипників, шпинделів, інструментів. Широко використовують шумопоглинаючі кабіни і спеціальні матеріали для ізоляції джерел шуму.

Механізація і автоматизація допоміжних рухів і керування. Сюди відносять автоматизовані механізми завантаження і розвантаження, базування і переорієнтації деталей, настроювання і налагодження. Починають широко випускатись автономні живильники і укладачі, що можуть використовуватися для різних машин. Прогнозують широке впровадження роботів і маніпуляторів.

Підвищення якості і зниження вартості оброблення. Ці характеристики деревообробного устаткування за останні роки стають важливими тому, що вдосконалення верстатів зумовлює підвищення їхньої вартості. Собівартість оброблення деталі на верстаті визначається за відомою формулою