在前刀面上存在着刀—屑的摩擦，它影响到切屑的形成、切削力、切削温度；刀具的磨损；此外，还影响积屑瘤和鳞刺的形成，从而影响已加工表面的质量。可见研究探讨前刀面上的摩擦在切削过程中所起的摧用，也是很重要的。
古典滑动摩擦法则(Amontons法则)说明：对于一定摩擦副，摩擦力正比于法向力与接触面积大小无关；也就是说摩擦系数是一常数，不受触面积大小的影响。可是试验结果表明，切削时，前刀面上刀—屑的摩擦并不服从古典滑动摩擦法则。因此，有必要用新的摩擦理论来研究前刀面的摩擦。
一、 摩擦面的实际接触面积
1.峰点型接触
除了一些晶体的解理面之外，固体的表面从微观来看都是不平的。因此，如果把两个固体叠放在一起，所加裁荷又比较小，那么，它们之间只有一些峰点发生接触。这种接触称为峰点型接触，如图3—18所示。实际接触面积Ar只是名义接触面积Aa人的一小部分。
当载荷增大时，实际接触面积便随之增大。增大的方式以增加接触峰点的数目为主，以增大峰点的接触面积为辅。由于载荷集中在正在接触的峰点上，这些承受载荷的峰点的应力也就达到了屈服限，因而发生了塑性变形；所以，实际接触面积
（3-14）
式中 Fn—两接触面的载荷(法向力)；
σs—峰点材料的压缩屈服极限。
从式3—14看出，对于给定的摩擦副，在峰点型接触的情况下，实际接触面积的大小只是载荷的函数，而与各义接触面积的大小无关。
2．紧密型接救
当实际接触面积Ar随法向力增大，达到名义接触面积Aa之值时，这两摩擦面发生的接触称为紧密型接触，如图3-19所示。Aa是Ar的极限值，当Ar达到Aa值之后，即使再进一步参增大法向力，实际接触面积也不可能增大，而是保持
Ar= Aa
二、峰点的冷焊和摩擦力
实验结果已经证明：在法向力和切向力的作用下，由于接触峰点发生了强烈的塑性变形，破坏了峰点表面的氧化膜和吸附膜，使峰点发生了金属对金属的直接接触，同时由于峰点上发生了强烈的塑性变形，接触峰点的温度升高，从而使正在接触的峰点金属发生了焊接[98]。高温只限于这些正在接触的峰点，就整个摩擦物体而言温度并不高，因此，峰点的焊接有人称之为冷焊，焊接的结点称为冷焊结[151]。
当 这两固体作相对滑动时，这些冷焊结必然受到剪切破坏。与此同时又形成一些新的冷焊结，以保持原有实际接触面积的大小。可见，滑动摩挠过程也就是不断地更换 冷焊结的过程。冷焊结受到破坏时所表现出来的抗剪力便成为摩擦力的一部分，它的大小等于冷焊结 的抗剪强度τs，与实际接触面积Ar的乘积，即τs·Ar。组成摩擦力的另一部分是耕犁力P，它是摩擦耦较硬一方表面上的一些凸峰在较软—方的材料中划过(耕犁)所受到的阻力，因此，总摩擦力(即切向力)为：
Fγ＝τs·Ar+P
对于切削的摩擦来说，上式的第二项比第一项小很多，可以忽略不计。那么，切削时摩擦力 为
Fγ＝τs·Ar （3-15）
对于峰点型接触，摩擦系数
（3-16）
由此可见峰点型接触的摩擦服从古典摩擦法则。
对于紧密型接触，摩擦力
Fγ＝τs·Ar
从上式可以看出，紧密型接触的摩擦系数是一个变数。如果名义接触面积不变，摩擦系数则随着法向力的增大而减小，随着法向力的成小而增大；如果法向力不变，摩擦系数则随着名义接触面积的增大而增大，随其减小而减小。总之，紧密型接触的摩擦不服从古典摩擦法则。
由此可见，峰点型接触的摩擦系数和紧密型接触的摩擦系数有本质的不同。为了区别，有人把前者称为摩擦系数，把后者称为名义摩擦系数。
切削钢一类金属时，法应力σ(名义单位面积上的法向力)在前刀面上的分布如图3-20所示[120]。由于法应力的分布不均匀，近切削刃处甚大，而远离切削刃处甚小，因而在刀—屑接触长度OB上存在两种类型的接触。在OA一段(前区)形成紧密型接触，在AB—段(后区)上形成峰点型接触。前区各点的摩擦系数为
(3—17)
前区的平均摩擦系数为
（3—18）
后区的摩擦系数，即公式3—16
前区属紧密型接触，它的摩擦不服从古典摩擦法则。并且从式3—17得知，前区的摩擦系数是变数，越远离切削刃越大，最大值等于μ2。后区属峰点型接触，它的摩擦服从古典摩擦法则，各点的摩擦系数相等。
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