Розглянуто питання вдосконалення існуючого та розроблюваного металорізального обладнання токарної групи для здійснення нетипової операції - обробки полігональних поверхонь за методом кінематичного налагодження. Створено математичну модель технологічної системи, в якій здійснюється обробка полігональної поверхні. Модель містить 9 диференційних рівнянь другого порядку, 6 з яких описують радіальні коливання, а 3 - крутильні. Проаналізовано вплив технологічних та інших факторів на поведінку системи, а також похибки формоутворення полігональної поверхні. Здійснено еспериментальні дослідження технологічної системи у статиці, впливу технологічних та інших факторів на характерний розмір обробленої полігональної поверхні та виробничі дослідження цієї системи. Проведено порівняння результатів математичного моделювання й експериментальних досліджень й одержано задовільні результати. На підставі проведених теоретичних і експериментальних досліджень запропоновано принцип створення спеціалізованого програмного забезпечення. Розроблено загальні рекомендації щодо використання способу та пристрою для обробки полігональних поверхонь, а також рекомендації стосовно модернізації існуючого металообробного обладнання токарної групи. Прогнозований економічний ефект передбачає швидку окупність заходів щодо модернізації.