Разработана методика определения геометрических параметров вооружения бурового инструмента на основе математического моделирования процесса износа на базе методов планирования и организации эксперимента. Эксперимент проводился с учетом наиболее влиятельных факторов, которые были выявлены методами факторного анализа. Результатом спланированного и проведенного эксперимента является адекватная регрессионная модель износа внутри факторного пространства. Предложенная методика позволяет существенно упростить задачу проектирования геометрии зубчатого вооружения шарошечного бурового инструмента. За счет возможности фиксации величины одного из основных параметров бурения (нагрузки на долото) можно с достаточной точностью определить рекомендуемый угол заострения и шаг зубьев, обеспечивающих максимальную эффективность работы вооружения на всех основных типах разбуриваемых горных пород. Использование данной методики при проектировании геометрии вооружения шарошечного бурового инструмента позволит значительно сократить время и снизить финансовые затраты на создание новых конструкций бурового инструмента.