摘要：结合数控技术课程内容，确定数控技术课程实验教学目标，分析了数控技术课程基本实验、综合性实验教学内容的设置及教学方法，介绍了实验考核方式。关键词：数控技术课程实验教学教学内容教学方法中图分类号：G下面是小编为大家整理的自动化机床论文【五篇】,供大家参考。
自动化机床论文范文第1篇
摘 要：结合数控技术课程内容，确定数控技术课程实验教学目标，分析了数控技术课程基本实验、综合性实验教学内容的设置及教学方法，介绍了实验考核方式。
关键词：数控技术课程 实验教学 教学内容 教学方法
中图分类号：G642.3 文献标识码：
A
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）01（b）-0000-00
数控机床作为典型的机电一体化产品，在现代制造业中的应用日趋广泛。数控机床中综合运用了计算机、自动控制、自动检测、精密机械等多学科知识，是机械设计制造及其自动化专业中知识应用的综合体现。本文根据作者多年教学实践经验，就数控技术课程实验教学中教学内容的设置与教学方法的应用进行简要分析和探讨。
1 结合课程教学内容，明确实验教学目标
数控技术课程内容[1，2]通常以数控机床为中心进行展开。数控机床作为典型的机电一体化产品，总体包含机械系统、电气控制系统两大部分，即分别为被控对象和控制系统两部分。按照控制理论的基本思想，数控机床控制系统又可以分为输入系统、控制系统、驱动系统、执行系统和检测系统等五大部分。数控技术课程内容按照程序编制、插补算法与CNC系统、驱动放大电路、伺服电机、检测装置等部分进行设置即采用了这一分类方法。
从数控技术课程内容的规划中可以明确，数控技术实验教学目标应该包含对数控机床控制思想的总体认识、对数控机床操作的实践技能培养和对数控技术原理的基本认识，从而通过实践教学实现对课堂理论教学内容的深化理解。
2 根据实验条件，确定实验教学内容及教学方法
目前的数控技术实验教学中大多只注重数控编程部分的实践，而数控技术作为一门专业方向课程，可以供学生选择的方向除了数控加工技术外还应包含数字控制技术。因此，实验内容的选择不应只局限于编程，还应注重于机床的数字控制原理，该部分内容几乎涉及到除数控编程外的所有数控技术课堂教学内容。
我校数控实验室现有数控车床、数控仿形铣床、立式加工中心、数控线切割、数控雕刻机、宇龙仿真软件及机电一体化实验台等设备，设备虽然不同，但都属于典型的机电一体化产品，具有相同的控制思想。因此，在数控编程课堂教学内容开始前，进行的数控机床基本操作实验中，首先通过各个机床的加工演示和讲解，让学生对机床的结构组成、工作原理、控制思想、操作方法进行初步认识，加深对数控机床原理的理解。然后，以数控机床的基本操作为重点，通过对机床操作面板的使用，让学生熟悉机床的基本操作方法。最后，通过简单实例，从零件图、程序组成结构、程序输入、调用、材料装夹、对刀、模拟、加工，介绍数控编程加工的总体实现过程。
在数控编程课程结束后进行的数控机床编程加工实验中，由教师给定题目或学生自拟的方式，根据零件图纸，学生通过仿真软件编制程序，最后经教师审核后在机床上加工。
在课堂教学后期进行的数控机床控制原理实验中，首先通过机电一体化实验台，演示对数控机床工作台的控制，介绍机床控制系统中的PLC、继电器、接触器、环形分配器、驱动器等关键部件，然后，通过结合机床操作面板、控制程序让学生观察电气控制柜和数控系统软件界面中的PLC输入输出信号的变化，让学生理解数控机床中信息的传递与驱动、反馈控制原理。
3 做好实验准备，提高实验效率
数控机床是一种高技术含量、高精度、高性能的设备，设备造价比较高，受客观因素的影响，实验设备少，学生人数多，要使学生在短时间的实验教学课时限制下尽可能多的理解和掌握数控机床编程及其技术原理的众多知识，实验前的准备工作极为重要。开学后，实验教师应与理论课教师充分沟通，协调一致，制定好理论教学与实验教学的教学计划；
实验课程开始前，实验教师应充分了解学生的理论课程进展情况，从而根据学生实际情况，制定实验教学方案，并事先准备好刀具、材料、程序，并试运行，防止因疏忽造成实验过程中的时间浪费。数控技术涉及理论广泛，学生的疑问也较多，因此，实验教师要不断提高自身理论知识，充分理解实验中涉及到的理论原理，明确实验过程，从而使整个实验过程系统化，并能及时准确、简洁明了的解答学生的提问，从而提高实验效率。
4 注重知识应用，提升综合素质
单一的数控机床编程操作实验，简单的通过加工演示、简单实例，很难达到对学生综合实践能力的锻炼，因此，应有针对性地开发综合类的实验项目。如：利用加工中心，设置刀具长度补偿和半径补偿，采用多种刀具完成零件的钻孔、平面轮廓铣削加工、圆及圆弧等的加工；
利用数控车床多刀加工，完成回转零件的内外圆柱面、端面、切槽、螺纹的加工；
通过对操作面板的操作，观察数控系统PLC状态图的变化，结合电气控制柜中的继电器、接触器的动作，绘制机床的电气控制原理图；
通过机电一体化实验台，编制PLC梯形图，实现对机床工作台的运动控制；
采用自动编程软件，完成零件的自动编程。与此同时，鼓励学生在掌握基础知识的情况下，根据实验室条件，结合自身兴趣和方向、科研经验，自主设计实验内容，或在教师指导下参与共同设计新的实验，从而充分调动学生的积极性和主动性， 提高学生分析和解决实际问题的能力，有利于学生创新精神和实践能力的培养与提高，从而达到培养具有综合能力和创新能力人才的目的。
5 完善实验考核方式
数控技术课程作为一门专业方向课，相比于大多数课程，实践应用能力更为重要，因此，应加大实验内容所占比重。考核形式采用基本理论、软件仿真、基本操作、综合实践四个方面进行考核。其中基本理论涉及机床结构、控制原理、程序代码等；
软件仿真涉及材料、刀具、工艺及程序等；
基本操作包括图纸、编程、对刀、加工等实践操作；
综合实践由教师拟定综合实例，由学生选题或自主选择工程科研实际问题，拟定加工工艺完成操作加工。
6 结语
实践是创新的源泉，学生通过动手实践，加深对理论的理解，从而更好的实现知识的应用，进而实现对知识的综合和创新思维的产生。数控技术课程实验是学生通过实践理解和深化认识数控技术理论的关键，同时也是对知识综合应用能力培养的关键。数控技术实验课程的特点，要求教师要在教学过程中不断总结和完善，丰富教学手段和教学方法，优化教学内容，提升自身理论与实践能力，从而确保教学效果。
参考文献
自动化机床论文范文第2篇
关键词：数控机床；
精度评价方法；
发展及应用
目前我国机械行业所需要的各零件结构变得更复杂、曲面的要求也越来越多，相应的几何精度标准也在逐步增加。因此我们对零件制作的数控机床精度要求也逐步提高。而数控机床的设备自身可能存在的不足也会导致其加工出的零件成品质量偏低。现在很多数控机床工厂选择在零件加工之后再对其进行检查，如果有不符合标准的零件再对其进行修复，这种解决措施存在很多弊端。对于这类问题，我们需要在机床制造零件精度还没有出现问题之前，对其工作情况进行实时监控，并每日检查数控机床的精度变化，根据其变化数据查找误差来源，并对每个环节的误差来源做好对应的补偿措施，从而减少甚至消除零件制造的误差，让数控机床的精度一直保持在合格的范围之间，有效增加零件精度合格率[1]。
1数控机床精度评价方法的发展
（1）数控机床人工神经网络：该精度评价方法的英文为：ArtificialNeuralNetwork,ANN。其主要是一种非线性神经网络，经过初始样本集的锻炼，从而可对多指标的综合评价问题进行分析，得出客观的评价。其具有较高的自组织、自适应以及自学习性质。该评估方法的不足是无法科学的选择初始样本集进行锻炼，因此需要与其他的评估方法相互结合[2]。（2）数控机床层次分析法：该精度评价方法的英文为：TheAnalyticHierarchyProcess,AHP。这种方法把定量与定性两者相互结合，其运行原理简单易懂，可以对我们的主观判断进行客观描述。现在已经被城市规划、系统资源分析以及科研成果评价等领域大力推广。（3）数控机床粗糖集理论：该精度评价方法的英文为：RoughSetTheory,RST。这种数学工具能够有效处理不确定性与模糊性的数据，能够把权重的问题转变为粗糖集属性的评估问题。（4）数控机床模糊集合理论：该精度评价方法的英文为：FuzzySets,FS。其是于一九六五年由LotfiA.Zadeh等自动控制专家提出的一类理论。该理论主要是用来表达某些事物的不确定性。模糊数学是FuzzySets的综合评估根本，该评估理论能够把定性评估的问题，借助模糊数学的隶属度方法转变为定量评估的问题。也就是说，该评估方法可以把受到各种条件制约的对象或事物，借助模糊数学理论得出客观的总体评价。FuzzySets(模糊集合理论)能够很好的处理难以量化或者模糊的问题，善于处理很多非确定性的评估。
2数控机床精度评价方法的应用
近几年来，随着我国械制造业的持续发展，相应的精密要求标准开始变得更高，我们对数控机床技工的的要求也逐步增加。下面我们通过数控机床运动精度的瞬态误差、稳态误差以及匀速段速度波动误差这三类运动精度综合指标进行客观评估[3]。（1）数控机床精度评价方法之稳态误差：数控机床运动精度的稳态误差主要是一种跟随误差，其具体过程如下图(图1：数控机床单轴稳态跟随误差)所示。其是因为实际位移比位移指令滞后导致的误差。在单轴稳态状况下随着时间推移，Tlag主要有两部分滞后组成(即：伺服控制、减速过程)。Tlag没有因为相关指令的下达而及时变化，因为时间的停滞导致误差的出现，其滞后误差形成的位置与指令速度成正比。其具体方程式如下：δtrack=υTlag。其中υ是指单轴稳态状况指令下达的速度。（2）数控机床精度评价方法之瞬态误差：数控机床的具体运动精度单轴瞬态误差主要是指，在单轴运动过程中突然遇到启停、或者进行换向，因为指令的变化、指令间隙、系统重新调整等过程，导致实际位移和下达的指令出现误差。其具体过程如下图(图1：数控机床单轴稳态跟随误差)所示。（3）数控机床精度评价方法之匀速段速度波动误差：数控机床精度匀速段速度波动误差主要是指机床指令下达速度与实际运行速度存在的误差，数控机床在稳速指令下因为操控离散差错、冲突与负载动摇、伺服力矩动摇等因素出现偏差。数控机床加工速度的变化幅值与频率会直接决定加工零件的表面质量高低。
3结语
本篇文章针对“数控机床精度评价方法的发展及应用”的相关内容，为大家简单阐述了数控机床精度评价方法的发展，如二十世纪七十年代的层次分析法、一九八二年的数控机床粗糖集理论、一九六五年的模糊集合理论以及二零一零年的模糊综合评判法等等。还向大家详细讲解了数控机床精度评价方法的应用，如瞬态误差评估方法应用、稳态误差估方法应用以及匀速段速度波动误差估方法应用等。希望能够对我国械制造业的持续发展打下良好的基础。
参考文献
[1]王志成,于东,张晓辉,胡毅,李培新,陈猛.数控系统现场总线可靠通信机制的研究[J].机械工程学报,2011,(03):152-158+165.
[2]胡伟,陈志俊,刘国良,杨建国,CharlesWang.数控机床圆轨迹非接触式激光测量原理及应用[J].现代制造工程,2007,(01):98-100.
自动化机床论文范文第3篇
关键词：数控机床故障维修
由于数控机床具有先进性、复杂性和高智能化的特点，特别是近几年数控系统不断更新换代，数控机床被广泛应用于机械制造业，给传统制造业带来巨大的变化，使制造业成为工业化的领头军。数控机床是一种典型而复杂的机电一体化产品，种类繁多，形式多样，通常是集机械、电气、液压、气动等于一体的加工设备，其中任何一部分出现故障，都可能使机床停机，从而造成生产停顿，给企业的正常生产带来较大的影响。因此，提高数控机床维修人员的素质和能力，就显得十分重要。本文介绍了数控机床故障诊断与维修的一些原则和常用方法。
一、故障诊断的一般原则
数控机床主要由主机CNC装置、PMC可编程控制器、主轴驱动单元、进给伺服驱动单元、显示装置、操作面板、辅助控制装置、通信装置等组成。故障原因不外乎是操作错误、参数错误、外界环境及电源造成的故障、线路故障、器件损坏等。通常的故障诊断原则有：（1）先静后动。先在机床断电的静止状态下，通过观察测量，分析确定为非破坏性故障后，方可给机床送电。论文参考网。在工作状态下，进行动态的的观察、检验和测试，查找故障点。而对破坏性故障，必须先排除危险后，方可送电。（2）先机后电。一般来说，机械故障较易察觉，而数控系统故障的诊断难度较大，先排除机械性故障，往往可以达到事半功倍的效果。（3）先外后内。根据机床故障原因调查统计，80％以上来自于外部原因，只有不到20％是内部原因引起的。因此维修人员应由外向内进行排查，尽量避免随意启封、拆卸，否则可能会扩大故障，使机床精度减弱，降低性能。（4）先简后繁。当出现多种故障互相交织掩盖，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。如果是功能性的故障，就应先从执行元件入手，看看气缸、电磁阀、电机、接触器等，是否存在卡滞等性能下降现象；
然后是传感器、行程开关等输入信号元件；
再次是电气接头、插件、活动的电线电缆等部位。这些外部元件受环境因素影响较大，比如磕碰、腐蚀、积尘等。还有元件本身的润滑不良和机械磨损等原因，都决定了它们常是故障的根源。通常，简单问题解决后，难度大的问题也就变得容易了。
二、故障诊断与完善方法
2.1常规检测法是通过观察或借助简单的工具确定机床故障的方法。这种方法应先弄清楚故障的症状，有何特征及伴随情况，将故障范围缩小到一个模块或一块印刷电路板。它可以简单地归纳为4个字：“问，看，嗅，摸”。问，就是调查情况，在诊断故障前，修理人员询问操作手故障发生前的机床运转情况，产生在哪道程序及时间，操作方式是否得当等；
看，就是观察，仔细检查有无保险丝烧断，元器件有无烧焦或开裂等情况；
嗅，就是从机床散发出的某些特殊气味来判断，如某些元件烧焦的气味；
摸，就是用手触试可能产生故障的温度、振动情况，以及元器件有无松动等。
2.2测量比较诊断法数控机床的生产厂家为了调整、维修机床的便利，在印刷电路板上往往设计了多个检测用的端子。用户也可利用这些端子，将怀疑有故障的印刷电路板同正常电路板进行比较。通过测量这些端子的电压与波形，可以分析故障的具体部位与原因。维修人员如果能在机床正常状态时，留心记录这些印刷电路板的测量端子，或一些关键部位的电压值和波形，在机床出现故障时，查找故障部位及原因将会更加方便。
2.3自诊断法现代数控系统具有很强的自诊断能力，当数控系统一旦出现故障，借助系统的诊断功能，可以迅速、准确地查明原因，并确定故障部位。
三、举例说明常见非机械故障和排除方法
3.1北京第一机床厂生产的XK5040数控立铣，数控系统为FANUC-3MA1.故障现象驱动Z轴时就产生31号报警。2.检查分析查维修手册，31号报警为误差寄存器的内容大于规定值。论文参考网。根据31号报警指示，将31号机床参数的内容由2000改为5000，与X、Y轴的机床参数相同，然后用手轮驱动Z轴，31号报警消除，但又产生了32号报警为：Z轴误差寄存器的内容超过±32767式数模交换器的命令值超出了-8192～+8191的范围。将参数改为3333后，32号报警消除，31号报警又出现。反复修改机床参数，故障均不能排除。为诊断Z轴位置控制单元是否出现了故障，将800，801，802诊断号调出，实现800在-1与-2之间变化，801在+1与-1之间变化，802却为0，没有任何变化，这说明Z轴、Y轴的位置信号控制进行交换，即用Y轴控制信号去控制Z轴，用Z轴去控制Y轴，Y轴就产生31号报警（实际是Z轴报警）。论文参考网。同时，诊断号8012为“0”，802有了变化。通过这样交换，再次说明Z轴位置控制单元有问题，这样就将故障定位在Z轴伺服电动机上。打开Z轴伺服电动机，发现位置编码器与电动机之间的十字联络块脱落，致使电动机在工作中无反馈信号而产生上述故障报警。3.故障处理将十字联络块与伺服电动机位置编码器重新连接好，故障排除。
3.2一台加工中心配量FANUC-6M1.故障现象机床在自动方式中出现416号报警。2.故障分析按下列顺序检查：脉冲编码器未出现不良；
各连接器均牢固连接；
X轴卯制线路板未出现异常；
用万用表测量电动机连接线，也未发现问题。在重新启动机床，回零之后，用自动方式运转，机床正常但1H后又出现416号报警，再次按上述顺序复查一遍，发现反馈信号有一根已断，换按备用线后，机床正常，报警不再出现。
四、结论
因此，对维修人员来说，熟悉系统的自诊断功能是十分重要。包括开机自诊断和运行自诊断。开机自诊断，就是数控系统通电后，系统自诊断软件会对系统最关键的硬件和控制软件检查，如CPU、RAM、ROM等芯片，I／O口及监控软件。如果正常，将进人正常操作界面，如检测不通过，即在液晶上显示报警信息或报警号，指出哪个部分发生了故障，将故障原因定位在一定的范围内，然后通过维修手册找出造成故障的真正原因，根据书上的说明进行排除；
运行自诊断，
参考文献：
[1] 任丽华. 数控机床常见电气故障的诊断方法[J]黑龙江纺织, 2006, (01) .
[2] 李玉琴, 潘祖聪, 刘琳娇. 数控机床常见故障诊断方法及实例[J]. 安徽水利水电职业技术学院学报, 2010, (01) :76-78
[3] 薛福连. 数控机床故障诊断及处理[J]. 设备管理与维修, 2010, (04) :23
[4] 冯华勇. 数控机床的电气维修与故障的排除[J]四川工程职业技术学院学报, 2007, (06) .
自动化机床论文范文第4篇
关键词 机床；
造型设计的构成元素；
工业设计
中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）64-0039-02
机床是制造机器的机器，所以又称为是“工具机”或者是“工作母机”。但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。在一般的机器制造中，机床所担负的加工工作量占机器总制造工作量的40%～60%，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。数控机床不论是作为一种商品还是机器它的造型设计都是必不可少的，特别是在工业设计中更具探讨价值和现实意义。
1 数控机床和机床的定义
数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。机床是将金属或者复合金属的毛坯加工成机器零件的机器，机床包括木工机床、金属切削机床、锻压机械和特种加工机床等。
2 数控机床的造型设计
数控机床的造型设计不单单是简易的工业工程设计和普通的艺术美术策划，它的造型设计注重美学艺术同机械工程的有机结合。它在从重研讨机床设计相关的工程技术课题的基础上紧密结合造型设计的外表美。需要设计者以数控机床设计为对象，在具备机械设计制造和造型设计构思两方面专业知识的基础上完成。在设计过程中要讨论怎样使用造型设计原理，让机床的艺术性和科学性相统一；
探讨怎样运用造型设计的原则和规则，解决特别情况下每一种产品的用途、结构、材质、工艺性、宜人性、市场运作同造型之间的复杂关系，再次期间创新地把这些必要因子恰当的表达到机床的造型、结构上，是产品具有极其重要的物质功能和附带的精神功能，在审美观念日益复杂的当代更大的符合人们的要求，从而满足精神文明、物质文明要求。
3 数控机床的造型因素讨论
在设计专业的角度将，随着设计风格的变化和设计理念的改变，产品设计构型元素也随之发生着变化。在十九世纪的现代主义时期，设计者们在构型的表示和元素上着重于一类非人的，可以以工业化的手段成批产出的，代表工业领域的创新设计。20世纪初，康定斯基、伊顿等一些人特别研讨了构型方式里一些规律性的东西，形态（体、面、线、点；
圆、三角、多边形），还有颜色、亮度、材质等，研究后找出规律并且加以利用，这就是那个时期的现代主义造型元素。
数控机床的造型设计，不仅仅是简单的意识形态的概念与抽象的艺术表现的问题，先进的科技工艺水平、恰当的结构、良好的材等物质条件是前提，这样才能实现产品的用途目的，达到使用便捷、性能优质、技术先进、宜人和资金合理的需求；
创造兼有美观的形象的产品，必须动用美学规则、形态构成法则和色彩功能与调配的美学技术原理，更好的表现机床的美学价值和精神功能。上面几点是数控机床造型不能或缺的基本部件。因此，数控机床产品族的构成因子讨论不仅有功能还有美学方面和物质技术。
4 数控机床组成因子的选取和比较
4.1 数控机床形态结构特征
在数控技术发展的同时，机床的智能化、自动化水平增强，略去繁杂的手柄、手轮这些操作部件，复杂的变速机构也简化了，因此整体上性能增强。它的整体性一般包括下面两种操作形式：造型具有块感（体积感、形感）的统一性和清晰性，每一“块”的整合是非常严格的，这主要用在构造受到局限的大型机床。
4.2 数控机床造型的特征
数控机床的轮廓线的几何线型需要大体上相同，到达风格线型协调统一的完美高度。物体的主要线型有要求之外，它的辅助线型也必须要调和，应为辅助线型不能脱离主要线型这一主题。比如，拿直线条和小圆角作主要线型的物件在构造操作手柄和手轮等这些辅助工件的时候，必须采用与之相同的多边形、小圆角，使它和主要的线型的形式协调统一。
4.3 数控机床的色调搭配
数控机床造型设计还有一个非常重要的构成元素就是色调元素。数控机床产品的色调搭配说到底是其宜人性的主要体现，但是作为具备特殊的结构特点和功能的一类机械产品，它的色彩搭配必须具有该产品的独特点，前提是不违背美学的设计原则。色调搭配完美的标志是色彩设计同产品的结构、形态、功能要求达到协调统一。
1）色调搭配的主色和搭配。数控机床通常运用亮度和纯度适度的浅色调、冷色调或者是暖色调最为合适。二色搭配是大多数机床使用的色彩搭配形式，常用的处理方式为：下暗上明、下实上虚、下重上轻；
中间部位采用和主色调相差很大的色调带，带来多彩生动的效果，其施色比例采用美学设计原则，一般选用：
2：3、3：5、5：8等序列形式的搭配；
2）色调搭配的对称性。为了维持色调平衡，我们需要注重色调的对称。一般会带给大家严谨、稳定、庄重、安静、和谐的感觉，一旦稍有失误容易让人感觉到呆滞、无味、单调、没有跳跃性等无趣的心情。色调的均衡是非对称状态的一种，普遍给人以相对稳定的视觉心里感受，作为形式美的再一种表现方式最能适合大众的审美需求，在很多情况下会采用这种搭配方法。
4.4 数控机床的材质
物件的材质对人的五感都有着特殊的联系，可谓是沟通人与机器产品的媒介，是一种独特的极具表达力的机械设计语言。尤其是它的可视属性是一个产品给人的第一感。一方面，材质虽然只是无生命的物质形态主体，但是在人的意识形态里它可以具有个性和情感，对设计语言完美应用会使产品与人之间产生情感的沟通。另一方面，材质作为物质形态的主体，它的表现性用来表达设计作品的内在含义时，则会与作品很好的结合到一起，达到意与形的完美展示，表现出产品的深层内涵，使产品具有精神上的魅力。
5 结论
机床的造型设计有着十分悠久的发展历程，其间呈现出风格繁杂的设计理念。随着数控技术、材料科学、加工工艺等的发展可能带动数控机床的造型设计产生根本性的变革。工业设计的工作人员应该时刻关注机床的发展变化以便发挥自己的创新思维，机床的造型设计在未来必将有着更完善的结构功能、更佳的宜人性、美学意义的外观等趋势发展。
参考文献
[1]陈蝉娟.数控车床设计[M].北京：化学工业出版社，2006.
自动化机床论文范文第5篇
“循证医学”从文字的表述上可以认为指的是“以证据为基础的医学”。围绕着什么是“证据”?如何获取“证据”?如何利用“证据”?“证据”的价值是什么?这是循证医学讨论的焦点。
(1)循证医学强调临床医学的实践和诊疗、医护决策必须建立在医生个人的优良临床知识、经验、技能与从系统研究中获取的最佳的临床证据的完善结合基础上[3]。从系统研究中所获取的证据,也称之为“外部证据”(Externalevidence)。个体的诊疗知识、经验与技能来源于医学教育和医学实践,同时必须在不断地学习和利用外部证据时得到充实与更新。从这一角度看,实施循证医学是医护人员终身自我学习的过程。为了改善对病人的诊疗结果,两者缺一不可。不从系统研究中获取最佳外部证据,诊疗水平无法提高,旧的、无用甚至有害的诊疗方法无以摒弃,新的、有益的诊疗方法无以应用;没有以个人的诊疗知识、经验为基础,易为外部证据所左右,因为即使是最佳的外部证据,也不一定适合某一具体病人。循证医学是“科学治病”(临床决策科学化)的医疗模式。
(2)系统研究包括基础医学研究,但更主要指的是临床上有关疾病诊断、治疗、预后、康复、预防措施以及卫生资源利用等方面的研究。循证医学强调应用临床流行病学方法开展上述的研究,以使研究结论建立在具有充分说服力的证据基础上,从而使研究成果具有可应用价值。对于防治措施的效果的评价,从随机对照临床试验中所获取的证据被认为其真实性和可靠性最强,而来自应用Meta分析对多个随机对照试验的综合结论对比于单个的随机对照试验具有更强的说服力。下述关于证据的真实性级别的评定在国际普遍被采纳*。证据级别的评定(其真实性依次减弱):Ⅰ级,证据来源于所有相关的随机对照试验的系统综述。Ⅱ级,证据来源中至少有一个试验应用了正确的随机对照设计。Ⅲ_1级,证据来源于设计良好的对照试验,但未用随机方法。Ⅲ_2级,证据来源于设计良好的队列研究或病例—对照研究,尤以多个中心或多研究组的为佳。Ⅲ_3级,证据来源于多个时间序列,或有干预或无干预措施;无对照组但效果显著的试验亦包括在此级中(如1940年青霉素治疗的结果)。Ⅳ级,有威望的专家基于临床经验的描述性研究或专家委员会报告的意见。当然,并不是所有的临床研究课题都必须是应用随机对照试验,应针对不同的研究目的选择合适的、可应用的设计。例如,评价诊断方法的价值,通常应用的是横断面研究(Cross_sectionalstudy)。
(3)临床流行病学强调临床研究以人的整体作为对象,而不是人体的局部,更不是动物[1]。基于这一观点,循证医学认为从临床试验中获取的证据必须具有重要的临床意义。应将病死率、致残率、生存期以及心脑血管系统的重要临件如急性心肌梗塞、脑卒中、猝死、心衰加重等作为主要的结局指标(Primaryoutcome),并十分重视对病人主观感受、功能状态、生存质量(Qualityoflife)和卫生经济分析(Economicanalysis)的评价,而单纯的生物学指标包括实验室理化检测和体征发现诸如血脂、血糖、血压升高等被视为次要指标(Secondaryoutcome)或替代指标(Surrogateoutcome)。次要指标只有在被证实与真正重要临床结局具有相关性、并确定是由于治疗所带来的结果时才具有意义[1,5,6]。实践循证医学和临床流行病学这一理论,对推动社会—心理—生物医学模式的建立具有积极的意义。
(4)循证医学强调诊疗效果(Effective-ness)和效益(Efficiency)的统一。循证医学的创始人英国流行病学家ArchieCochrane正是因其1972年发表论著“疗效与效益:健康服务中的随机反映”[4]而闻名的。自该文首次提出关于在健康服务中如何才能达到既有效果、又有效益的命题以来,对临床医学的发展产生了持久的、广泛的革命性影响[7~10]。Cochrane在该文及随后的著作中,强调随机对照试验的重要性,提倡开展进行系统性综述(Systematicreview),指出系统性综述在临床研究结论和卫生健康服务的结果这两者间的连接中所占有的关键作用。1987年,也就是Cochrane去世的前1年,他提到有关孕妇和新生儿的医疗保健的随机对照试验系统性综述是“在随机试验研究的历史上和卫生健康服务评估中一个真正的里程碑”,并且建议其他专业也应遵照这样的做法[1]。Cochrane主张,这些有用的资源应该合理地被应用于卫生健康的服务中,担心这些资源不能为那些需要用它来进行决策的人们所利用,并猛烈抨击质量低劣的研究和过时的研究对健康服务决策带来的危害。20世纪80年代以后,Cochrane的主张得到了广泛的认同,并推动着世界范围内临床医学的许多重大变革,多中心的随机对照临床试验得到普遍重视。国际性的医学文献系统性分析合作网络已经形成[9,10,12];不少心脑血管疾病、肿瘤的防治方法得到重新评价,建立在循证医学基础之上的新的研究结论正在被应用于临床实践,改善了患病人群的预后[13~15]。获取最佳的外部证据,并与个人诊疗经验相结合,其最终目的在于合理地利用卫生资源,改善病人的诊疗结果,取得疗效与效益的统一。
2循证医学与临床流行病学的关系
循证医学与临床流行病学是关系十分密切的姊妹学科。临床流行病学一词的提出始于20世纪30年代,至80年代初期,临床流行病学发展为临床医学的基础学科。临床流行病学方法确立了以群体为研究对象的原则,以期全面、准确、系统地获取临床研究中的信息,并应用概率论和严格的逻辑推断,以定量与定性相结合推导研究结论,使研究结论建立在严谨的科学基础之上。临床流行病学强调在回答临床问题的科学研究中,应用严谨的科研设计、合理解释研究结论,应用最佳证据指导临床决策,同时也十分重视临床医师对医学文献的批评性鉴定(Criticalappraisal)能力的培养。这些原则与方法都为循证医学的发展奠定了基础。我们在谈及循证医学的时候,往往无法离开临床流行病学。循证医学与临床流行病学的关系可用图1表示。3中医药学临床研究的基本特点众所周知,中医药学具有悠久的历史,其防病治病方法和理论在长期的临床实践和研究中得到了不断的发展。笔者认为,中医药临床研究的基本特点似可从下述几方面加以概括:
(1)在临床实践中提出并检验假说是中医药学临床研究的重要模式。对于假说的检验,以至于理论的产生、方法的形成都主要通过在人体身上的医疗实践而完成。因此,临床实践在整个中医药学理论体系和治疗方法的构建和发展中具有不可估量的价值。这一点与西医学从动物实验—临床研究的过程有着显著的差异。直接的临床研究结论避免了结论外推过程中从动物到人的种属差异,但同时由于研究因素不似实验研究中易于控制而可能增加人为的误差,也由于医学伦理的原因,有些从临床观察中提出的假说无法通过临床研究加以验证。由于临床研究的复杂性,科学的研究方法对中医学的临床研究和中医的学术发展具有重要意义。
(2)中医药的临床研究以疾病防治与养生保健的方法、理论为重要内容。“辨证论治”集中体现了中医药学对人体生理、病理规律的认识和临床治疗水平,是有别于现代医学诊疗体系的一大特色和优势。“辨证”是论治的前提。“证候”是疾病(泛指非健康,不是单指西医学中的“疾病”单元)过程中某一阶段(时点)机体对内外致病因素作出的综合反映,在宏观上表现为特定的症状、体征(舌象、脉象等)的有机组合,是从整体观出发对疾病内在变化的概括。抓住“证候”这一关键环节开展临床研究,有可能带动临床其他领域的进展,并推动中医药学术的发展。然而,由于证候的判断(辨证)乃以症状、舌象、脉象等一系列软指标或定性指标为依据,并很大程度上还有赖研究者的个人经验。因此,证候研究的客观性成了亟待解决的难题。这一难题的解决仍有待于科学方法学的应用。
(3)中医药临床实践,历来重视人的禀赋、体质、心理活动(七情)以及社会环境、自然环境对健康与疾病的影响。中医临床不仅是以“病”为研究对象,更重要的是以患病的“人”作为对象,这就决定了“个体化治疗”成为中医学的重要医疗模式,同时也决定了中医对人的健康与疾病的认识规律,临床治疗学(例如,多种治疗方法的综合,复方的应用)等具有多维的性质和丰富的内容。因而对于人体的健康与疾病的衡量、治疗反应的评价上不应仅限定于生物学发病机理微观指标的改变,更应重视其自身整体功能的调节及对于环境(自然、社会)的适应能力。这些方面,反映了中医药临床研究的难度与复杂性;另一方面,也向现有的临床科研方法学带来了新的挑战。
(4)中医药学的传统研究方法对中医药理论体系和诊疗体系的形成和发展发挥了极其重要的作用。传统的研究方法内容极其丰富,既有哲学方法,如归纳、演绎、推理判断、概念化等,也有一般的科学方法,如观察法、比较法、类比法、分类法、调查法、试错法等,也有自身独特方法。其中的许多方法也是现代科学方法论的雏形或者是其重要组成部分。可以说,中医学的形成和发展正是中医学独具特色的思维模式和研究方法相结合的过程。然而我们也必须看到,由于长期的封建统治,束缚了生产力和科学技术,许多已经萌芽或初步形成的方法没有得到进一步发展和完善。总的来说,中医药传统科研方法着重于宏观性、整体性和直观性,因而形成了宏观描述较多而精确量化较少、综合推理较多而具体分析较少、直观观察较多而实验研究较少的特点。“三多”是其优势;而“三少”却是劣势,它在一定程度上阻碍了中医药学的发展。正确地应用现代科研方法学,合理地继承中医学传统研究方法,促进两者的有机结合,将对发挥中医药学的固有优势有十分重要的价值。
4循证医学与中医药学
循证医学和中医学分别形成、发展于不同年代,并且有各自不同的哲学基础、思维方式和方法。它们之间是否互相冲突?抑或互有联系,或可相互为用和结合?循证医学的方法能否应用于中医学临床实践和科学研究?这是值得思考和探索的问题。
4.1循证医学与中医药学的若干共同特点
从上述关于循征医学基本特点和中医药学临床研究基本特点的讨论,我们不难看出,这两门学科有着许多共同点,可能也应该可以互用。有学者认为,从某种意义上说,循证医学无任何新意可言。虽然这个术语在20世纪90年代已经成为热门话题,但新东西仅仅是收集资料的标准、分析资料的工具以及资料得以使用的社会背景[7]。事实上,人类社会自从有医疗实践以来,就一直在寻找有关证据以揭示疾病与健康的规律,寻找和发现防病、治病的有效方法。中医药学在其发展过程中也十分重视在获取临床证据的基础上,运用中医药理论进行思辨。中医学关于证候的理论和实践就是明证。“证”是“证据”、“证明”,“候”是外观、是表现。从四诊获取信息、证据,进而进行辨证、施治。中医学还十分重视医学文献的收集与整理,并强调历代医著在理论、实践上的指导意义。这和循证医学强调从医学研究文献所获取的系统信息指导临床决策具有异曲同工之妙。循证医学着重从人体对于干预措施的整体反应去选择临床试验的结局指标,和中医学关于人体生命活动的整体观,其思辨方式则几乎是一致的。中医药学的发展、循证医学的兴起,其目的同样在于提高诊疗水平、改善人群的健康状况。我们没有理由认为两门学科之间无法互相渗透。有学者认为,循征医学和传统医学并不是相互对抗的术语[16]。事实上,国内外应用临床流行病学、循征医学的方法开展传统医学的研究已取得了初步的进展,在提示和证明包括中医药、针灸在内的传统治疗方法的有效性方面做了极有意义的工作[17~21]。
4.2循证医学方法在中医药临床研究中的应用
总的来说,循证医学方法可广泛地应用于中医药临床研究的各个领域。从推动中医药学术发展的关键环节看,下述有关领域的研究,循证医学方法的应用显得特别重要。
4.2.1中医药治疗性研究文献系统性分析(Systematicreview)医学文献的系统性分析是医学科研的基础性工作,对指导临床医学的治疗决策也具有重大的意义。自1992年英国Cochrane合作研究中心成立以来,国际上对临床医学文献的系统性分析进入了一个新的阶段,形成了国际性的合作研究网络。在我国国家自然科学基金委及卫生部的支持下,华西医科大学已加入该合作网络。我国中医药临床医学研究文献的系统性分析工作可以说还处于初始状态。医学文献的系统性分析不同于传统的描述性综述(Traditionalnarrativereview)。它是应用临床流行病学和循证医学方法对某一课题或项目所有的研究论文进行全面、系统的质量评估的定性分析,同时对符合条件的研究论文加以综合,进行定量的Meta分析(Meta_Analysis),以较全面准确地掌握该项研究的现状,研究结论的真实性程度及其可应用性,为临床决策或者为未来的研究决策提供依据。传统的文献综述是一种叙述性综述(Narrativereview)。其最基本的弱点在于没有规定系统的方法以获取原始数据或综合其发现,而是凭综述者的主观判断。这样,综述文章的质量和结论就无法得到恰切的评价;另一方面综述者没有通过定量方法来综合数据,当发现相同几个研究具有不同的结果时,综述者往往主观加以选择或摒弃、或无所适从[22]。应用临床流行病学、循证医学方法进行中医药治疗性研究文献的系统性分析是一件十分有意义的工作,至少将在下述几方面发挥其重要作用:①全面了解中医药临床科研方法学的应用状况、存在问题,对研究质量的总体水平作出评估;②对中医药或中西医结合治疗疾病的有效性作出较客观的评估以指导临床治疗决策,也可为患者、卫生管理部门、医疗保险部门及药品研制者提供有用的信息;③对未来的临床研究决策提供建设性意见;④为进一步开展中医药临床研究在方法学上提出指导性意见;⑤由于合理的治疗决策及研究决策的推行,将极大地提高对卫生资源利用的合理性,提高卫生经济效益;⑥由于文献系统分析法是国际医学界公认的研究方法,本研究将有利于与国际学术界进行交流,促进中医药走向世界。有关系统性分析、Meta分析的具体方法与评价在此不作赘述。
4.2.2探讨建立具有相对“黄金标准”的证候专家量表,推动证候的标准化和客观化辨证论治是中医治疗学的核心,是中医学有别于西医学的特色和优势。随着历史的发展,中医学的辨证体系也在不断发展和完善,对指导临床实践和治疗发挥着极其重要的作用。辨证是在中医理论指导下,应用一定标准对于疾病或亚健康状态的思辨、分析、度量和归类的过程。从真正的科学意义上说,作为度量客观事物的标准,必需具备准确性和可靠性的特点。然而,由于学科的特点和历史的原因,中医学的证候标准在上述的两个特性上仍有相当的距离。50年代以来,我国卫生管理部门、中医药界在证候的标准化、规范化方面做了大量的工作,并取得了很大的进展。但由于这一工作的难度和研究方法学上的不尽成熟,还有许多问题尚待解决,有必要在原有基础上,选择若干中医学的“基础证候”或“基本证候”,在广泛分析文献的基础上,通过设立问卷,在全国范围内开展专家咨询(“老手法”)。并经过严格的数理统计分析,从效度(Validi-ty)、信度(Reliability)和反应度(Respon-siveness)加以评价[23~25],将有可能建立具有相对“黄金标准”的证候专家量表。证候的标准化和客观化不仅对于指导临床治疗、提高临床疗效有重要意义,同时,有助于国际医学界认识中医学证候的客观存在,对推动中医药走向世界也有重要的作用。
4.2.3中医药的随机对照临床试验直至目前为止,随机对照临床试验仍然为医学界所公认是对干预措施有效性评价提供最有力支持强度的研究方法。应用随机对照临床试验对中医药有效性进行评价,也具有同样的价值。近年来,随着临床流行病学/DME方法在中医系统的引入,国家《新药审批办法》的公布与实施,中医药的随机对照临床试验逐步得到重视,试验设计水平在不断提高。然而其应用范围仍相当有限,方法学上也存在诸多问题,加之中医药治疗特点给研究带来的难度,以至不少中医药疗效评定未能得到广泛的认可,阻碍了中医药走向世界。中医药的临床试验应遵循随机、对照、重复、盲法的一般原则,同时必须结合中医药的理论与临床特点,进行专业设计,尤其是对重大疾病的辨证论治综合治疗方案的有效性评价,对进一步揭示中医药的辨证论治规律将具有重要的价值。多中心随机对照临床试验对研究结论的真实性具有无可置疑的价值,将使中医药有效性的评价建立在牢固的科学基础上,并加速中医药走向世界的进程。
