Розв'язано науково-технічну задачу підвищення ефективності процесу експлуатації різальних інструментів важких верстатів з метою впровадження ресурсозберігальних технологій. Досліджено аспект підвищення надійності технологічної системи, точності та конкурентоздатності продукції. Запропоновано підвищити ефективність процесу експлуатації різальних інструментів важких верстатів шляхом розробки раціональних керувальних параметрів, які забезпечують необхідну якість процесу. Розглянуто процес експлуатації інструментів і модель системи управління відповідно до Міжнародних стандартів ISO 9000:2000. Грунтуючись на кваліметричному підході та теорії послідовного прийняття рішень запропоновано методику визначення рівня якості експлуатації різальних інструментів. Розроблено й експериментально апробовано модель зношування різального інструмента. Запропоновано конструкцію та принципи дії оптичного приладу для вимірювання геометрії його зношування. Наведено модель цільових функцій і обмежень для оптимізації режимів різання та витрати інструмента з урахуванням рівня його експулатації, за якими проведено багатокритеріальну оптимізацію.