Присвячено вирішенню важливої науково-прикладної задачі підвищення ефективності алмазно-абразивного різання високоміцних композиційних матеріалів на основі раціонального формування щільності, фракційності елементів алмазовмісного шару робочої поверхні інструменту засобами лазерного термодеформаційного спікання. Для пошуку оптимальних носіїв функцій як послідовності відмінних за властивостями кластерів було застосовано метод розрахунку питомої вартості корисної функції з урахуванням можливостей дискретизації головних функціональних поверхонь виробу з алмазним шаром, що забезпечує кінцеві властивості виробу системою показників якості з мінімальними матеріальними затратами. На основі моделювання взаємодії інструменту з поверхневим шаром композиту сформульовано основні вимоги до кластерів, встановлено закономірності зміни навантажень частин робочої поверхні і, відповідно, функціональних особливостей кластерів робочих поверхонь інструменту, отримано регресійні рівняння для визначення їх параметрів. Зроблено висновок, що найбільш доцільним засобом забезпечення властивостей поверхонь є лазерний деформаційний спосіб формування поверхневого шару, який потребує певних удосконалень для підвищення керованості процесу формування відповідних кластерів. Удосконалено математичну модель процесу, вперше врахувавши динаміку руху алмазних зерен та робочих органів. Випробування розроблених інструментів показало їх високу ефективність під час обробки композитів типу КІМФ, а похибка прогнозованих показників не перевищила 12 -15 %. Інструмент, створений на основі функціонального підходу з використанням запропонованої методики, відрізняється меншою швидкістю розвитку пошкоджень. Для забезпечення відповідності властивостей кластерів поверхні умовам подальшої роботи інструменту запропоновано виконувати реверсивний інжиніринг, який базується на принципі аналізу зношування інструмента впродовж його експлуатації.