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Research interests and affiliations

Research interests

Professor Mayer's research work is primarily in the area of precision engineering. Precision here refers to the dimensional and geometric characteristics of manufactured products. It requires the ability to make and measure the key characteristics on the parts and also to measure and act upon key process characteristics, those that directly impact the part quality. In other words, it is about making things accurately in a productive manner. It is also about making things always more accurate to meet the demand in various industries including the aeronautics, automotive, electronics, biomedical industries.

  • Precision Engineering

  • Manufacturing

  • Calibration

  • Metrology

  • Machine tools

Expertise type(s) (NSERC subjects)
  • 1702 Advanced manufacturing
  • 2100 MECHANICAL ENGINEERING
  • 2107 Modelling, simulation and finite element methods
  • 2108 Aerospace, aeronautical and automotive engineering
  • 2109 Mechanical systems and instrumentation
  • 2602 Flexible robots

Publications

Recent publications
Journal article
Esmaeili, S.M. & Mayer, J.R.R. (2020). Generation of a 3D error compensation grid from ISO 230-1 error parameters obtained by a SAMBA indirect calibration and validated by a ball-bar spherical test. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 106(11-12), 4649-4662. Retrieved from https://doi.org/10.1007/s00170-020-04928-4
Journal article
Xing, K., Mayer, J.R.R. & Achiche, S. (2020). Impact of Model Complexity in the Monitoring of Machine Tools Condition Using Volumetric Errors. International Journal of Automation Technology, 14(3), 369-379. Retrieved from https://doi.org/10.20965/ijat.2020.p0369
Conference paper
Xing, K., Rimpault, X., Mayer, J.R.R., Chatelain, J.-F. & Achiche, S. (2020). Quantitative assessment of machine tools condition through fractal analysis of volumetric error vector similarity measures. Paper presented at the 7th CIRP Global Web Conference (CIRPe 2019), Berlin, Germany. (Published in Procedia CIRP, 86, 145-150). Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.procir.2020.01.033
Journal article
Sepahi-Boroujeni, S., Mayer, J.R.R. & Khameneifar, F. (2020). Repeatability of on-machine probing by a five-axis machine tool. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 152, 19 pages. Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2020.103544

Teaching

Coordinate metrology; machine tool metrology and calibration; geometric dimensionning and tolerancing (GD&T)

Supervision at Polytechnique

COMPLETED

  • Ph.D. Thesis (17)

    • Alami Mchichi, N. (2018). Étalonnage des machines-outils à cinq axes : configuration optimisée des artefacts et de la séquence de mesure de la méthode SAMBA en vue d'une estimation efficace des erreurs géométriques (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3314/
    • Bitar-Nehme, E. (2017). Modélisation des erreurs thermiques des machines-outils numériques à cinq-axes (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2911/
    • Los, A. (2017). Uncertainty Estimation in Indirect Calibration of Five-Axis Machine Tools (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2559/
    • Rahman, M.M. (2016). Calibration of Machine Tools Using on Machine Probing of an Indigenous Artefact (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2129/
    • Rak, M.B. (2016). Fusion of high density low precision and low density high precision data in coordinate metrology (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2361/
    • Duong, X.T. (2015). Chaos Theory Applied to Analyze Tool Wear During Machining of Titanium Metal Matrix Composite (TiMMCs) (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1758/
    • Givi, M. (2015). Compensation of Relevant and Compensable Volumetric Errors for Five-Axis Machine Tools Based on Differential Kinematics (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1773/
    • Mahmud, A. (2015). Design of a Grasping and Machining end Effector for Thin Aluminium Panel (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1776/
    • Guiassa, R. (2012). Méthodes de compensation des erreurs d'usinage utilisant la mesure sur machines-outils (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1023
    • Nafi, A. (2011). Vérification et diagnostic des machines à mesurer tridimensionnelles avec découplage machine et palpeur (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/591
    • Erkan, T. (2010). Méthodes de suivi de l'état des machines-outils par palpage d'artefacts (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/491
    • Ekinci, T.O. (2009). Modélisation des erreurs machines selon le principe de causalité (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Slamani, M. (2009). Modélisation des erreurs géométriques et dynamiques pour prédire et compenser les erreurs volumétriques des machines-outils à cinq axes (applications fraisage orbital) (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Hajzargarbashi, S. (2008). Métrologie des machines-outils cinq axes par barre-à-billes et par fermeture de chaîne cinématique (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Abbaszadeh-Mir, Y. (2001). Étalonnage géométrique des machines-outils par barre à billes en vue de prédire leur performance (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Andrian, R. (2001). Analyse des dispersions quasi-statiques des machines-outils multi-axes (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Phan, A.-V. (1997). The boundary contour method for two-dimensional linear elasticity applications in stress analysis and shape optimization (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal).
  • Master's Thesis (24)

    • Ben Yakhlef, H. (2018). Conception et mise en place de l'instrumentation nécessaire à la comparaison entre la position à l'outil et la position à l'encodeur de l'outil d'une machine-outil à commande numérique 5-axes (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3674/
    • Hashemiboroujeni, H. (2017). A New 3D Artefact For Five-Axis Machine Tool Coordinate Measuring Performance (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2673/
    • Pinard, P.-F. (2017). Effet du chargement sur la précision d'une machine-outils cinq-axes (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2506/
    • Kamali Zadeh, S. (2016). Initial Tool Wear Mechanisms in Turning of Titanium Metal Matrix Composites (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2235/
    • Asadishad, B. (2014). Effect of Load on Machine Geometry with Respect to the Weight and Torque (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1432
    • Rasoulimir, M. (2013). Metrology Frame for Robotic Machining of Pockets in Large Flexible Panels (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1273/
    • Sok, M.C. (2013). Mesure sans contact d'un panneau d'aile d'avion et analyse numérique pour contrôle dimensionnel (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1290
    • Tabet, R. (2012). Ajustement automatique des paramètres de coupe pour l'obtention de stabilité dynamique en usinage (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1016
    • Chouinard, A. (2011). Remplacement de l'usinage chimique des tôles aéronautiques minces en aluminium par de l'usinage mécanique (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/562/
    • Côté, M. (2011). Estimation d'incertitudes associées aux huit écarts de membrure d'une machine-outil (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/476
    • Dextraze, J.-P. (2011). Étude d'un procédé de fraisage immergé applicable à une fraiseuse submersible et portable (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/727
    • Guiassa, R. (2009). Compensation des erreurs d'usinage par le processus intermittent d'inspection (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/166
    • Calatoru, V. (2007). Usure par diffusion des outils en carbure pendant l'usinage des alliages d'aluminium (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Carrier, B. (2007). Amélioration du procédé de fabrication d'alésages par fraisage orbital (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Nafi, A. (2007). Étude de la performance de machines à mesurer tridimensionnelles en utilisant un calibre étagé (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Saberian, J.-R. (2006). Mesure des écarts cinématiques articulaires d'un axe de rotation (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Dupont, Y. (2005). Étalonnage d'un axe prosmatique numérique par interférométrie laser (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Ekinci, T.O. (2005). Analyse des effets thermiques, élastiques et géométriques sur les écarts cinématiques articulaires d'un guidage de MMT (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Potvin, C. (2005). Étude des perturbations vibratoires des dalles de montage dans un laboratoire de fabrication mécanique (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Zervoudis, M. (2005). Caractérisation d'une machine outil à système d'entraînement par moteurs linéaires durant le fraisage orbital à hautes vitesses d'alliages légers (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Oueslati, H. (2004). Étalonnage des écarts angulaires de l'axe de rotation d'une MOCN (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Slamani, M. (2004). Modélisation des écarts cinématiques articulaires par les polynômes (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Dimitrov, I. (1996). Programmation hors-ligne de l'ébavurage robotisé (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Abbaszadeh-Mir, Y. (1995). Automatic digitization of sculptured parts for NC tool path generation (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).