CN110186797A - 一种口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置及其实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置及其实验方法，包括有用于牙齿正畸矫正的方弓丝，实验台面，固定连接在实验台面上且固定并拉直预紧方弓丝的方弓丝固定预紧机构，位于方弓丝固定预紧机构的一侧并固定安装在实验台面上且带有悬臂梁并通过悬臂梁给所述方弓丝施加载荷的摩擦测试机构，以及连接所述悬臂梁并通过悬臂梁的受力反馈后用于测量数据的数据采集系统；通过方弓丝固定预紧机构实现方弓丝的装夹和预紧，并对方弓丝进行定位，使方弓丝能模拟不同的接触角、旋转角和扭转角工作状态，并采集方弓丝与托槽之间的载荷信息和摩擦力信息并计算得到摩擦系数，为方弓丝托槽摩擦磨损性能研究提供了一种更为可靠有效的模拟实验方法。

Description

一种口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置及其实验方法

技术领域

本发明涉及口腔正畸学研究设备领域，尤其涉及的是一种口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置及其实验方法。

背景技术

错颌畸形作为一种临床常见症状，不仅会导致口腔功能异常、容易引发疾病，而且严重影响美观，因而错颌畸形的矫正在文明高度发展的现代社会中越来越受人们欢迎。

在正畸治疗中，最为重要的治疗手段之一便是使用由弓丝和托槽组成的牙齿矫正器，弓丝托槽的摩擦磨损性能也因此成为了口腔正畸学的研究重点之一。通过选择合适的弓丝托槽材料、规格（比如方弓丝或圆弓丝）、表面加工方法、固定方式、载荷大小来尽可能地减小弓丝托槽间的摩擦力，可以极大地提高治疗效率、降低牙周损害。因此，模拟弓丝托槽实际工作状态时的相对滑动情况，并准确测量弓丝托槽间的摩擦力大小，可以为弓丝托槽的设计制造、口腔医生的正畸治疗与正畸学相关研究提供有力的依据。

在方弓丝和托槽摩擦磨损研究中，现有的摩擦实验装置大多只能对方弓丝与托槽正对着摩擦时的摩擦情况进行测量。然而方弓丝和托槽在口腔内使用过程中，方弓丝会不可避免地发生扭转或与托槽错位，形成一定的接触角、旋转角或扭转角，导致现有测量设备测量不准确。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置及其实验方法，旨在解决现有实验设备中无法准确模拟方弓丝扭转或错位后产生的接触角、旋转角和扭转角的问题。

本发明的技术方案如下：

一种口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置，包括有用于牙齿正畸矫正的方弓丝，实验台面，固定连接在实验台面上且固定并拉直预紧方弓丝的方弓丝固定预紧机构，位于方弓丝固定预紧机构的一侧并固定安装在实验台面上且带有悬臂梁并通过悬臂梁给所述方弓丝施加载荷的摩擦测试机构，以及连接所述悬臂梁并通过悬臂梁的受力反馈后用于测量数据的数据采集系统；

所述方弓丝固定预紧机构包括有固定连接方弓丝一端且带动方弓丝平移及旋转的第一预紧组件，以及固定连接方弓丝另一端且带动方弓丝平移及旋转的第二预紧组件。

所述摩擦测试机构驱动悬臂梁沿方弓丝长度方向往复摩擦方弓丝。

进一步，所述第一预紧组件包括有带三方向分厘卡的三轴位移台，固定连接在三轴位移台的位移输出端上并带有B轴分厘卡的旋转台，固定安装在旋转台上并带有通槽的安装平台，固定连接在安装平台上并用于把方弓丝压紧固定在安装平台上的固定压板；

所述三方向分厘卡中包括有用于控制三轴位移台输出端朝向方弓丝延伸方向进行移动的Y轴分厘卡，用于控制三轴位移台输出端朝向与实验台面垂直且与方弓丝延伸方向垂直的方向进行移动的X轴分厘卡，用于控制三轴位移台输出端朝向与实验台面垂直方向进行移动的Z轴分厘卡。

进一步，所述安装平台上通槽正对旋转台圆心。

进一步，所述第二预紧组件与第一预紧组件结构相同。

所述托槽表面与所述方弓丝接触并沿方弓丝长度方向上往复摩擦。

进一步，所述第二预紧组件与第一预紧组件结构平行安装，所述第一预紧组件的旋转台与所述第二预紧组件的旋转台的表面的朝向相对。

进一步，所述摩擦测试机构包括有固定在实验台面上的摩擦三轴位移台，固定连接在摩擦三轴位移台的位移输出端上的悬臂梁，固定连接在悬臂梁的末端且呈“凹”形的放置台，固定连接在放置台的凹槽内的托槽固定块，位于放置台凹槽内部且固定连接在托槽固定块上的托槽；

所述托槽表面与所述方弓丝接触并沿方弓丝长度方向上往复摩擦。

进一步，所述摩擦三轴位移台上控制位移输出端沿方弓丝长度方向上移动的移动轴上固定连接有电动机，在电动机上电性连接有用于控制电动机的电机控制器。

进一步，所述数据采集系统包括有在悬臂梁上固定安装的若干力传感器，与力传感器电性连接的电桥盒，与电桥盒电性连接的应变放大器，与应变放大器电性连接的数据采集器，以及与数据采集器电性连接的计算机。

一种如上述的方弓丝托槽摩擦磨损实验装置的测试方法，包括有以下步骤：

对托槽进行装夹和固定；

对方弓丝进行装夹和固定；

通过方弓丝固定预紧机构对方弓丝施加预紧力；

调节方弓丝固定预紧机构实现方弓丝工况模拟；

使托槽与方弓丝接触，并进行载荷施加；

启动摩擦测试机构对方弓丝与托槽往复摩擦；

数据采集系统采集载荷信息和摩擦力信息并通过软件计算获取摩擦系数。

进一步，所述调节方弓丝固定预紧机构实现方弓丝工况模拟中具体工况模拟包括有接触角模拟，旋转角模拟，以及扭转角模拟。

与现有技术相比，本发明通过方弓丝固定预紧机构实现方弓丝的装夹和预紧，并对方弓丝进行定位，使所述方弓丝能模拟不同的接触角、旋转角和扭转角工作状态，并通过采集所述方弓丝与托槽之间的载荷信息和摩擦力信息计算得到摩擦系数，为方弓丝托槽摩擦磨损性能研究提供了一种更为可靠有效的模拟实验方法。

附图说明

图1为本发明实施例一种口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置的结构示意图。

图2为本发明实施例中方弓丝固定预紧机构的结构示意图。

图3为本发明实施例中安装平台的结构局部示意图。

图4为本发明实施例中摩擦测试机构的结构示意图。

图5为本实施例一种基于方弓丝托槽摩擦磨损实验装置的实验方法的流程图。

图中：2、方弓丝；3、方弓丝固定预紧机构；5、摩擦测试机构；6、数据采集系统；31、第一预紧组件；32、第二预紧组件；311、三轴位移台；312、Y轴分厘卡；313、X轴分厘卡；314、Z轴分厘卡；315、B轴分厘卡；316、旋转台；317、安装平台；318、通槽；319、固定压板；321、第二Y轴分厘卡；322、第二X轴分厘卡；323、第二Z轴分厘卡；324、第二B轴分厘卡；51、摩擦三轴位移台；512、电动机；513、电机控制器；52、悬臂梁；53、放置台；54、销钉；55、托槽固定块；56、托槽；61、力传感器；62、电桥盒；63、应变放大器；64、数据采集器；65、计算机。

具体实施方式

本发明提供了一种口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置以及测试方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2所示，本发明提供了一种口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置，包括有用于牙齿正畸矫正的方弓丝2，水平放置的实验台面（图示中未画出），固定连接在实验台面上且固定并预紧方弓丝2的方弓丝固定预紧机构3，位于方弓丝固定预紧机构3的一侧且带有悬臂梁52并通过悬臂梁52给方弓丝2施加载荷的摩擦测试机构5，以及通过悬臂梁52的受力反馈并用于测量数据的数据采集系统6。方弓丝固定预紧机构3包括有第一预紧组件31和第二预紧组件32，第一预紧组件31与第二预紧组件32分别位于方弓丝2的两端并把方弓丝2水平拉直，通过带悬臂梁52的摩擦测试机构5对方弓丝2进行反复摩擦，使悬臂梁52受力产生形变，再通过数据采集系统6检测悬臂梁52的受力反馈从而分析得到方弓丝2的摩擦数据。

如图1，图2、图3所示，第一预紧组件31通过螺钉固定安装在实验台面上，第一预紧组件31包括有带三方向分厘卡的三轴位移台311，带三方向分厘卡的三轴位移台311为本领域的惯用技术手段，具体结构不作详细描述，原理为通过旋转三个方向的分厘卡从而实现三轴移动台的输出端沿X轴、Y轴以及Z轴方向的移动，本实施例中，三方向分厘卡分别为，用于控制三轴位移台311输出端朝向方弓丝2延伸方向进行移动的Y轴分厘卡312，用于控制三轴位移台311输出端朝向与实验台面平行且与方弓丝2延伸方向垂直的方向进行移动的X轴分厘卡313，用于控制三轴位移台311输出端朝向与实验台面垂直方向进行移动的Z轴分厘卡314，为方便描述，规定朝向与实验台面垂直且与方弓丝2延伸方向垂直的方向为X轴方向，朝向方弓丝2延伸方向为Y轴方向，朝向与实验台面垂直方为Z轴方向；在三轴位移台311的位移输出端上通过螺钉固定连接有带有B轴分厘卡315的旋转台316，旋转台316通过拧动B轴分厘卡315而实现转动；在旋转台316上通过螺钉固定连接有安装平台317，安装平台317与旋转台316的表面垂直，在安装平台317上表面上开设有通槽318，安装平台317上通槽318正对旋转台316圆心，在安装平台317上通过螺钉固定连接有固定压板319，固定压板319用于把方弓丝2压紧固定在安装平台317上，方弓丝2通过固定压板319在通槽318中压紧，使旋转台316在转动时，安装平台317上通槽318只旋转一定的角度而不产生线性移动。

第二预紧组件32与第一预紧组件31的结构相同，为方便功能描述，命名第二预紧组件32中的三方向分厘卡分别为，用于控制三轴位移台311输出端朝向方弓丝2延伸方向进行移动的第二Y轴分厘卡321，用于控制三轴位移台311输出端朝向与实验台面垂直且与方弓丝2延伸方向垂直的方向进行移动的第二X轴分厘卡322，用于控制三轴位移台311输出端朝向与实验台面垂直方向进行移动的第二Z轴分厘卡323，以及控制第二预紧组件32中旋转台316转动的第二B轴分厘卡324。

第二预紧组件32与第一预紧组件31平行安装，所述第一预紧组件31的旋转台与所述第二预紧组件32的旋转台316的表面的朝向相对。

如图1、图4所示，摩擦测试机构5包括有通过螺钉固定在实验台面上的摩擦三轴位移台51，摩擦三轴位移台51为常规三轴位移台组件，在摩擦三轴位移台51的移动输出端通过螺钉固定连接有悬臂梁52，悬臂梁52位于第二预紧组件32与第一预紧组件31之间并与方弓丝2垂直，在摩擦三轴位移台51上的控制位移输出端沿方弓丝2长度方向上移动的移动轴上固定连接有电动机512，在电动机512上电性连接有电机控制器513，电动机512采用三相步进电机，通过三相步进电机控制器513可以实现对电动机512的速度的精准控制，并使连接在摩擦三轴位移台51上的悬臂梁52在沿方弓丝2长度方向上实现自动平移，避免人工操作，对后续摩擦过程实现精准控制；在摩擦三轴位移台51上通过分厘卡手动控制另外两个方向的运动。

悬臂梁52的一端通过螺钉固定连接在摩擦三轴位移台51上，且另一端凸出摩擦三轴位移台51，为悬臂梁52的末端，悬臂梁52末端通过螺钉固定连接有放置台53，放置台53中间开设有凹槽，外轮廓呈“凹”形，在放置台53的凹槽内通过销钉54固定连接有托槽固定块55，销钉54贯穿凹槽两侧壁和托槽固定块55，使托槽固定块55卡嵌在放置台53的凹槽中，在托槽固定块55上中间位置粘接有托槽56，托槽56位于方弓丝2的下方并与方弓丝2相接触，在正常工况模拟情况下，方弓丝2长度方向与悬臂梁52垂直，保证方弓丝2抵靠在托槽56的安装位上；在实际的牙齿矫正过程中，托槽56是粘接在牙齿面上，并通过方弓丝2箍紧在托槽56安装位，使牙齿矫正。

当摩擦三轴位移台51启动工作，驱动悬臂梁52沿方弓丝2长度方向往复运动，进而带动托槽56摩擦方弓丝2，模拟摩擦环境，该工作状态下为正常工况模拟。

如图1、图2、图4所示，方弓丝固定预紧机构3提供了多种方弓丝2工作情况模拟，下述工况模拟仅仅用以解释本发明实施例，但并不用于限定于只有以下几种；以下描述的X轴方向，Y轴方向，Z轴方向为正常工况模拟情况下的方弓丝2摆放下的方向，即上文中所规定的X轴方向，Y轴方向，Z轴方向。

接触角模拟，为了实现方弓丝2不同接触角度下的摩擦状态模拟，需要使此工况下的方弓丝2方向与Y轴方向呈一定角度。调节拧动方弓丝固定预紧机构3中的X轴分厘卡313或者第二X轴分厘卡322，带动方弓丝2的一端在X轴方向上移动，方弓丝2的另一端则固定不动。调节到位后，方弓丝2与Y轴呈一定角度，该角度称为接触角。由于分厘卡上标示有刻度，因此可以通过三角函数计算方法计算接触角大小。在存在接触角的情况下使托槽56摩擦方弓丝2的工作状况为接触角模拟。

旋转角模拟，为了实现方弓丝2不同旋转角度下的摩擦状态模拟，需要使方弓丝2在Y轴上旋转一定角度。调节方弓丝固定预紧机构3中的第一B轴分厘卡315和第二B轴分厘卡324，带动第一预紧组件31与第二预紧组件32中的旋转台316同时旋转相同角度，带动固定在旋转台316上的方弓丝2在Y轴上旋转指定角度。调节到位后，方弓丝2在Y轴上旋转了一定角度，该角度称为旋转角，在存在旋转角的情况下使托槽56摩擦方弓丝2的工作状况为旋转角模拟。

扭转角模拟，为了实现方弓丝2不同扭转角度下的摩擦状态模拟，需要使方弓丝2发生扭转。扭转的实施方式包括有两种：第一种为调节方弓丝固定预紧机构3中的第一B轴分厘卡315或第二B轴分厘卡324，使其对应的旋转台316转动一定角度，而另一旋转台316固定不动，方弓丝2发生扭转，形成扭转角；第二种为调节方弓丝固定预紧装置3中的第一B轴分厘卡315和第二B轴分厘卡324，使两个旋转台316同时转动不同的角度，方弓丝2发生扭转，形成扭转角。在存在扭转角的情况下使托槽56摩擦方弓丝2的工作状况为扭转角模拟。

如图1所示，数据采集系统6包括有在悬臂梁52上粘贴固定安装的若干力传感器61，本实施例中力传感器61设置有4个，力传感器61分布位于悬臂梁52的上、下两个表面和两侧的侧面，与力传感器61电性连接有电桥盒62，电桥盒62主要用于测量力传感器61的直流电阻值的变化，电桥盒62电性连接有应变放大器63，应变放大器63用于将电桥盒62送来的调幅电压进行不失真放大，与应变放大器63电性连接有数据采集器64，数据采集器64用于将模拟信号转换为数字信号，数据采集器64电性连接有计算机65，并通过计算机65对数据处理和分析，得到载荷、摩擦力和摩擦系数。计算机65电性连接并控制电机控制器513，从而可以通过计算机65对电动机512实现精确操控，根据数据采集系统6的需求精确控制悬臂梁52的往复运动与方弓丝2产生摩擦，精确控制方弓丝2与托槽56的相对位置及相对压力。

口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置的工作过程如下：

方弓丝2固定安装在第一预紧组件31和第二预紧组件32上，并通过拧动调节Y轴分厘卡312和第二Y轴分厘卡321，使第一预紧组件31和第二预紧组件32上的两个三轴位移台311的移动输出端沿方弓丝2的延伸方向相背离移动，从而拉直绷紧方弓丝2施加预紧力。

调节方弓丝固定预紧机构3实现不同的方弓丝2工况模拟，并通过调节摩擦三轴位移台51控制悬臂梁52向上接触并顶动方弓丝2，使方弓丝2和托槽56之间施加一定载荷，设置电动机512的运动参数后启动，由电动机512带动摩擦三轴位移台51的沿方弓丝2长度方向的轴开始正反转动，从而通过摩擦三轴位移台51带动悬臂梁52驱动托槽56相对于方弓丝2作低速往复摩擦运动。数据采集系统6通过力传感器61上的应变片实时将悬臂梁52的受力值以电压值形式显示并记录，计算得到相应的方弓丝22和托槽56间载荷、摩擦力和摩擦系数。

如图5所示，本发明实施例还提供一种基于上文所述的方弓丝托槽摩擦磨损实验装置的实验方法，步骤如下：

S10、对托槽进行装夹和固定；具体过程为，销钉将托槽固定块固定在放置台的凹槽中，托槽放置于托槽固定块上，然后调节摩擦三轴位移台，使方弓丝与托槽完成正确接触，此时用镊子夹持托槽并调节摩擦三轴位移台使托槽固定块下降至与托槽底部存在一定距离，在托槽固定块上滴1~2滴胶水后调节摩擦三轴位移台，使托槽固定块与托槽底部重新接触并保持方弓丝和托槽的正确接触，等待胶水凝固，完成托槽固定。

S20、对方弓丝进行装夹和固定；具体过程为方弓丝一端置于第一压紧组件的安装平台上的通槽中，并利用固定压板固定，然后方弓丝另一端置于第二压紧组件的安装平台上完成方弓丝固定。

S30、通过方弓丝固定预紧机构对方弓丝施加预紧力；具体过程为在第一预紧组件和第二预紧组件上，通过拧动调节Y轴分厘卡和第二Y轴分厘卡，使第一预紧组件和第二预紧组件上的两个三轴位移台的移动输出端沿方弓丝方向相背离移动，从而拉直绷紧方弓丝施加预紧力，完成方弓丝预紧。分厘卡上标有刻度，通过事先标定预紧力后可精确控制预紧力大小。

S40、调节方弓丝固定预紧机构实现方弓丝工况模拟；工况模拟分为三种工况模拟，其具体步骤为：

接触角模拟，通过调节拧动方弓丝固定预紧机构中的X轴分厘卡或者第二X轴分厘卡，带动方弓丝的一端在X轴方向上移动，方弓丝的另一端则固定不动。调节到位后，方弓丝与Y轴呈一定角度，该角度称为接触角。

旋转角模拟，调节方弓丝固定预紧机构中的第一B轴分厘卡和第二B轴分厘卡，带动第一预紧组件与第二预紧组件中的旋转台同时旋转相同角度，带动固定在旋转台上的方弓丝在Y轴上旋转指定角度。调节到位后，方弓丝在Y轴上旋转了一定角度，该角度称为旋转角。

扭转角模拟，为了实现方弓丝不同扭转角度下的摩擦状态模拟，需要使方弓丝发生扭转。扭转的实施方式包括有两种：第一种为调节方弓丝固定预紧机构中的第一B轴分厘卡或第二B轴分厘卡，使其对应的旋转台转动一定角度，而另一旋转台固定不动，方弓丝发生扭转，形成扭转角；第二种为调节方弓丝固定预紧装置中的第一B轴分厘卡和第二B轴分厘卡，使两个旋转台同时转动不同的角度，方弓丝发生扭转，形成扭转角。

S50、使托槽与方弓丝接触，并进行载荷施加；具体过程为调节摩擦三轴位移台控制悬臂梁向上接触并顶动方弓丝，使方弓丝和托槽之间施加一定载荷。

S60、启动摩擦测试机构对方弓丝与托槽往复摩擦；设置电动机的运动参数后启动，由电动机带动摩擦三轴位移台的位移输出端的沿方弓丝长度方向的轴运动，从而带动悬臂梁驱动托槽相对于方弓丝作低速往复摩擦运动。

S70、数据采集系统采集载荷信息和摩擦力信息并通过软件计算获取摩擦系数；数据采集系统通过力传感器上的应变片实时将悬臂梁的受力值以电压值形式显示并记录，并通过软件分析计算得到相应的方弓丝和托槽间的载荷、摩擦力和摩擦系数。

在本发明的口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置上进行方弓丝与托槽的摩擦测试，通过方弓丝固定预紧机构实现方弓丝的装夹和预紧，并对方弓丝进行定位，使所述方弓丝能模拟不同的接触角、旋转角和扭转角工作状态，通过采集所述方弓丝与托槽之间的载荷信息和摩擦力信息计算得到摩擦系数，为方弓丝托槽摩擦磨损性能研究提供了一种更为可靠有效的模拟实验方法。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置，包括用于牙齿正畸矫正的方弓丝，实验台面，其特征在于，还包括有固定连接在实验台面上且固定并拉直预紧方弓丝的方弓丝固定预紧机构，位于方弓丝固定预紧机构的一侧并固定安装在实验台面上且带有悬臂梁并通过悬臂梁给所述方弓丝施加载荷的摩擦测试机构，以及连接所述悬臂梁并通过悬臂梁的受力反馈后用于测量数据的数据采集系统；

所述方弓丝固定预紧机构包括有固定连接方弓丝一端且带动方弓丝平移及旋转的第一预紧组件，以及固定连接方弓丝另一端且带动方弓丝平移及旋转的第二预紧组件；

所述摩擦测试机构驱动悬臂梁沿方弓丝长度方向往复摩擦方弓丝。

2.根据权利要求1所述的口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述第一预紧组件包括有带三方向分厘卡的三轴位移台，固定连接在三轴位移台的位移输出端上并带有B轴分厘卡的旋转台，固定安装在旋转台上并带有通槽的安装平台，固定连接在安装平台上并用于把方弓丝压紧固定在安装平台上的固定压板；

所述三方向分厘卡分别为：用于控制三轴位移台输出端朝向方弓丝延伸方向进行移动的Y轴分厘卡，用于控制三轴位移台输出端朝向与实验台面垂直且与方弓丝延伸方向垂直的方向进行移动的X轴分厘卡，用于控制三轴位移台输出端朝向与实验台面垂直方向进行移动的Z轴分厘卡。

3.根据权利要求2所述的口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述安装平台上通槽正对旋转台圆心。

4.根据权利要求3所述的口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述第二预紧组件与第一预紧组件结构相同。

5.根据权利要求3所述的口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述第二预紧组件与第一预紧组件结构平行安装，所述第一预紧组件的旋转台与所述第二预紧组件的旋转台的表面的朝向相对。

6.根据权利要求1所述的口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述摩擦测试机构包括有固定在实验台面上的摩擦三轴位移台，固定连接在摩擦三轴位移台的位移输出端上的悬臂梁，固定连接在悬臂梁的末端且呈“凹”形的放置台，固定连接在放置台的凹槽内的托槽固定块，位于放置台凹槽内部且固定连接在托槽固定块上的托槽；

所述托槽表面与所述方弓丝接触并沿方弓丝长度方向上往复摩擦。

7.根据权利要求4所述的口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述摩擦三轴位移台上控制位移输出端沿方弓丝长度方向上移动的移动轴上固定连接有电动机，在电动机上电性连接有用于控制电动机的电机控制器。

8.根据权利要求5所述的口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述数据采集系统包括有在悬臂梁上固定安装的若干力传感器，与力传感器电性连接的电桥盒，与电桥盒电性连接的应变放大器，与应变放大器电性连接的数据采集器，以及与数据采集器电性连接的计算机。

9.一种如权利要求1-8任一所述的口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置的实验方法，其特征在于，包括有以下步骤：

对托槽进行装夹和固定；

对方弓丝进行装夹和固定；

通过方弓丝固定预紧机构对方弓丝施加预紧力；

调节方弓丝固定预紧机构实现方弓丝工况模拟；

使托槽与方弓丝接触，并进行载荷施加；

启动摩擦测试机构对方弓丝与托槽往复摩擦；

数据采集系统采集载荷信息和摩擦力信息并通过软件计算获取摩擦系数。

10.根据权利要求9所述的口腔正畸矫正方弓丝摩擦磨损实验装置的实验方法，其特征在于，所述调节方弓丝固定预紧机构实现方弓丝工况模拟中具体工况模拟包括有接触角模拟，旋转角模拟，以及扭转角模拟。