В учебнике рассмотрены теоретические основы информационного и эвристического поиска научно-технических решений, планирования инженерных экспериментов и выполнения научных исследований, включая изучение регулярных микрорельефов, наностуктурных материалов и нанотехнологий. Представлены многочисленные исследования обработки резанием и ППД, совмещённых и комбинированных процессов обработки, технологического обеспечения эксплуатационных свойств деталей из различных материалов с разнообразной обработкой рабочих поверхностей, примеры исследовательских приспособлений и контрольно-измерительных средств, а также модернизированного оборудования для обеспечения специальных видов обработки. Приведена система планирования, организации, контроля и отчётности учебно-исследовательской и научно-исследовательской деятельности студентов. Предназначен для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», «Автоматизация технологических процессов и производств», и преподавателей вузов. Издание будет полезным для магистрантов, аспирантов, специалистов промышленных предприятий.