В главе изложена методология и методики комплексного исследования 3D единой системы «СТМ-зерно-связка», включающие 3D моделирование и экспериментальное изучение 3D параметров взаимодействующих поверхностей, изучение 3D напряженно-деформированного состояния (НДС) зоны алмазного шлифования. Разработан ряд оригинальных методик, основанных на 3D теоретическом и экспериментальном изучении изменений параметров рабочей поверхности круга и обрабатываемого СТМ в процессе их приспосабливания: определения динамической прочности алмазных зерен, оценки уровня приспосабливаемости, изучения усталостно-циклического разрушения СТМ и зерен с наложением ультразвуковых колебаний, оценки коэффициента использования алмазных зерен, определения фактической площади контакта в системе «РПК-СТМ», компьютерного цветометрического определения параметров РПК и дефектов на поверхности СТМ путем сканирования цветных фотографий полученных в поляризованном свете. Впервые применено 3D моделирование напряженно-деформированного состояния единой системы «СТМ-зерно-связка» методом конечных элементов, а для изучения параметров топографии рабочей поверхности круга и СТМ использован метод лазерного сканирования.