核磁共振图像（magnetic resonance imaging，MRI）导航机器人制造材料的选择会对机器人的操作精度，使用寿命，核磁图像质量，患者及医疗设备的安全产生重大影响，本文以本课题组MRI导航机器人为对象，研究了机器人制造材料的切削加工性，铣削力建模，核磁安全性和兼容性。在理论研究的基础上，分别通过实验进行了验证。本文主要工作和结果可以概括为以下几个方面：首先，对材料切削加工性评价的重要性，评价的方法进行了介绍，通过对比分析并结合前人研究成果，提出了应用有向图-矩阵法进行切削加工性评价。通过切削实验，确定了评价理论中的评价因素铣削力、切屑断屑及表面粗糙度的量值，按照评价理论确定了备选材料的切削加工性优劣顺序，聚甲醛加工性最优。其次，对铣削过程进行了分析，研究了切削过程中未变形切屑厚度的变化，铣刀侧刃的剪切和摩擦以及端面刃的切削作用，刀具跳动对切削过程的影响。根据铣刀几何和切削参数，确定了切向、径向铣削力并将其分解至笛卡尔坐标系。为验证模型精度，进行了铣削力实验，通过实验数据求得模型中系数，并通过进一步实验，分析模拟数据与实验数据之间的差值，确定模型的精度。最后，针对核磁安全性和兼容性问题，本文从三个方面：理论分析，模拟仿真和实验验证的角度，进行了深入研究。通过理论分析，确定了影响核磁兼容性的因素：磁化率、几何尺寸、几何形状、位置，并进行了分析。根据理论分析结果设计了电磁模拟仿真，并进行了更为广泛的考察，分析可能影响兼容性的因素。根据理论及仿真分析，确定了核磁安全性和兼容性的实验，对一系列材料进行了核磁安全性和兼容性的考察，确定了材料的核磁安全性和兼容性的优劣顺序，工程塑料材料兼容性最优。结合前文关于材料切削加工性的研究，确定了MRI导航机器人的制造材料为聚甲醛。本文研究成果对于MRI导航机器人制造材料的选择具有实际的指导意义，在研究材料切削加工性，铣削力建模及核磁安全性和兼容性中所设计及和应用的方法可以作为相同和类似研究课题的有益参考。