FANUC Series 0i-MODEL F Plus. CONNECTION MANUAL (FUNCTION) - page 37

1. AXIS CONTROL

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 250 - 

- 

Return operation cannot be performed along the perpendicular axis while return operation is being 
performed along the angular axis. 

 

  - 

Synchronous control 

- 

To perform synchronous control over related axes under angular axis control, specify the angular 
axis and Cartesian axis on the master axis side and the angular axis and Cartesian axis on the slave 
axis side as the targets of synchronous control at the same time. In synchronous control, one angular 
axis must be paired with the other angular axis while one Cartesian axis must be paired with the 
other Cartesian axis. 

 

If synchronous control is performed in a way other than the above, alarm PS0375 is issued. 
Example) 
Path 1                                     

Path 2 

X1 (Cartesian axis) 

←

 Synchronous control pair 

→

 X2 (Cartesian axis) 

Y1 (slanted axis) 

←

 Synchronous control pair 

→

 Y2 (slanted axis)   

 

  - 

Composite control 

- 

To perform composite control over related axes under angular axis control, specify the angular axis 
and Cartesian axis on the master axis side and the angular axis and Cartesian axis on the slave axis 
side as the targets of composite control at the same time. In composite control, one angular axis must 
be paired with the other angular axis while one Cartesian axis must be paired with the other 
Cartesian axis. 

 

If composite control is performed in a way other than the above, alarm PS0375 occurs. 
Example) 
Path 1                                   

Path 2 

X1 (Cartesian axis) 

←

 Composite control pair 

→

 X2 (Cartesian axis) 

Y1 (slanted axis) 

←

 Composite control pair 

→

 Y2 (slanted axis)   

 

  - 

Rigid tapping 

- 

An angular axis cannot be used as a tapping axis for rigid tapping. 

 

  - 

Manual handle interrupt 

- 

When  machine coordinate system setting  (G53)  or  return to reference position  (G28, G30) is 
commanded to the perpendicular axis, the manual handle interrupt can not be used to the angular 
axis. 

 

  - 

Functions that cannot be used simultaneously 

- 

Axis synchronous control, Hypothetical axis control, EGB function, PMC axis  control, 
Superimposed control, Flexible synchronization Control, Flexible path axis assignment, High 
precision oscillation function, Reference position setting with mechanical stopper, Reference 
position setting with mechanical stopper by grid method 

 

B-64693EN-1/01

 

 

1. AXIS CONTROL

 

- 251 - 

Caution 

  CAUTION 

1  After angular axis control parameter setting, be sure to perform manual 

reference position return operation. 

2  Before manual reference position return operation is performed along the 

perpendicular axis, reference position return operation along the angular axis 
must be completed (with the reference position return completion signal for the 
angular axis (ZPx) set to 1). If reference position return operation is performed 
along the perpendicular axis first, an alarm (PS0372) is issued.   

3  When the setting is made so that the tool moves along the perpendicular axis 

during manual reference position return along the slanted axis (bit 2 (AZK) of 
parameter No. 8200 is set to 0), if once manual reference position return has 
been performed along the angular axis, also perform manual reference position 
return along the perpendicular axis immediately after the operation. 

4  Before attempting to manually move the tool along the angular and 

perpendicular axes independently, set signal for disabling angular axis control for 
the perpendicular axis NOZAGC to “1”. 

5  Once the tool has been moved along the angular axis when signal for disabling 

angular axis control for the perpendicular axis NOZAGC has been set to “1”, 
manual reference position return must be performed. 

6  The same increment system must be used with the angular axis and 

perpendicular axis. 

7  Before a perpendicular axis reference position return check can be made, 

angular axis reference position return operation must be completed. 

8  No rotary axis must be set for the angular axis and perpendicular axis. A rotary 

axis may be specified only for a linear axis. 

9  Set a position switch operation range (parameter Nos. 6930 to 6965) in a slanted 

coordinate system. 

 

Signal 

Signal for disabling angular axis control for the perpendicular axis 

NOZAGC<Gn063.5> 

  [Classification]  Input signal 
 

[Function]  Disables angular axis control for the perpendicular axis. 

 

[Operation]  When this signal is set to “1”, the control unit operates as follows: 

- 

Converts an angular axis move command to angular coordinates. The perpendicular 
axis is not affected by an angular axis move command, however. 

 

Parameter 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

8200 

 

 

 

 

 

AZP 

AZR 

 

AAC 

 

 

[Input type]  Parameter input 

 

[Data type]  Bit path 

 

NOTE 

 

When at least one of these parameters is set, the power must be 
turned off before operation is continued. 

 

1. AXIS CONTROL

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 252 - 

 

#0  AAC

   

0: 

Does not perform angular axis control. 

1: 

Performs inclined axis control. 

 

 

#2  AZR

   

0: 

The machine tool is moved along the Cartesian axis during manual reference 
position return along the slanted axis under angular axis control. 

1: 

The machine tool is not moved along the Cartesian axis during manual reference 
position return along the slanted axis under angular axis control. 

 

 

#3  AZP

  When a movement is made along the Cartesian axis due to a movement along the slanted 

axis, reference position return end signals for the Cartesian axis ZP1 to ZP8 <Fn094.0 to 
Fn094.7> are: 
0: 

Not cleared. 

1: 

Cleared. 

 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

8201 

 

ADG 

A53 

 

 

 

AO3 

AO2 

AOT 

 

 

[Input type]  Parameter input 

 

[Data type]  Bit path 

 

NOTE 

 

When at least one of these parameters is set, the power must be 
turned off before operation is continued. 

 

 

#0  AOT

  Stored stroke limit 1 under angular axis control is handled as: 

0: 

Value in the slanted coordinate system. 

1: 

Value in the Cartesian coordinate system. 

 

 

#1  AO2

  Stored stroke limit 2 under angular axis control is handled as: 

0: 

Value in the slanted coordinate system. 

1: 

Value in the Cartesian coordinate system. 

 

 

#2  AO3

  Stored stroke limit 3 under angular axis control is handled as: 

0: 

Value in the slanted coordinate system. 

1: 

Value in the Cartesian coordinate system. 

 

 

#6  A53

  So far, if a slanted axis is singly specified by a machine coordinate command (G53) in 

angular axis control, this parameter set to 0 specifies that "compensation is applied to the 
Cartesian axis", and this parameter set to 1 specifies that "a movement is made along the 
slanted axis only". However, the specification has been changed so that "a movement is 
made along the slanted axis only", regardless of whether this parameter is set to 0 or 1. 
 

 

#7  ADG

  The contents of diagnostic data Nos. 306 and 307 are: 

0: 

Not swapped. The slanted axis and Cartesian axis are displayed in this order. 

1: 

Swapped. The Cartesian axis and slanted axis are displayed in this order. 

 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

8209 

 

 

 

 

 

 

 

 

ARF 

 

 

[Input type]  Parameter input 

 

[Data type]  Bit path 

 

B-64693EN-1/01

 

 

1. AXIS CONTROL

 

- 253 - 

NOTE 

 

When this parameter bit is set, the power must be turned off before 
operation is continued. 

 

 

#0  ARF

  In angular axis control, a movement from an intermediate point to the reference position 

in the G28/G30 command is: 
0: 

Made in the angular coordinate system. 

1: 

Made in the Cartesian coordinate system. 

 

8210 

 

Slant angle of a slanted axis in angular axis control 

 

 

[Input type]  Parameter input 

 

[Data type]  Real path 

 

[Unit of data]  deg 

[Min. unit of data]  Depend on the increment system of the applied axis 
[Valid data range]  -180.000 to 180.000. However, angular axis control is disabled in the ranges -95.000 to 

-85.000 and 85.000 to 95.000 (in the case of IS-B). 
 

8211 

 

Axis number of a slanted axis subject to angular axis control 

 

8212 

 

Axis number of a Cartesian axis subject to slanted axis control 

 

NOTE 

 

When these parameters are set, the power must be turned off before 
operation is continued. 

 

 

[Input type]  Parameter input 

 

[Data type]  Word path 

[Valid data range]  1 to number of controlled axes 

When angular axis control is to be applied to an arbitrary axis, these parameters set the 
axis  numbers of a slanted axis and Cartesian axis. If 0 is set in either of the two 
parameters, the same number is set in the two parameters, or a number other than the 
controlled axis numbers is set in either of the two parameters, a slanted axis and Cartesian 
axis are selected as indicated in the following table: 

 

Slanted axis 

Cartesian axis 

M series 

Y-axis (axis with 2 set in parameter No. 
1022) of the basic three axes 

Z-axis (axis with 3 set in parameter No. 
1022) of the basic three axes 

T series 

X-axis (axis with 1 set in parameter No. 
1022) of the basic three axes 

Z-axis (axis with 3 set in parameter No. 
1022) of the basic three axes 

 

Alarm and message 

Number 

Message 

Description 

PS0372 

REFERENCE RETURN 
INCOMPLETE 

An attempt was made to perform an automatic return to the reference 
position on the orthogonal axis before the completion of a return to the 
reference position on the angular axis. However, this attempt failed 
because a manual return to the reference position during angular axis 
control or an automatic return to the reference position after power-up 
was not commanded. First, return to the reference position on the 
angular axis, then return to the reference position on the orthogonal 
axis. 

1. AXIS CONTROL

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 254 - 

Number 

Message 

Description 

PS0375 

CAN NOT ANGULAR 
CONTROL(SYNC:MIX:OVL) 

Angular axis control is disabled for this axis configuration. 
1)  When some related axes under angular axis control are not in 

synchronous control mode or when one angular axis is not paired 
with the other angular axis or one Cartesian axis is not paired with 
the other Cartesian axis in synchronous control 

2)  When some related axes under composite control are not in 

composite control mode or when one angular axis is not paired 
with the other angular axis or one Cartesian axis is not paired with 
the other Cartesian axis in composite control 

3)  When related axes under angular axis control is switched to 

superimposed control mode1) 

 

Diagnosis 

306 

 

Machine coordinates on the angular axis in the Cartesian coordinate system 

 

307 

 

Machine coordinates on the perpendicular axis in the Cartesian coordinate system 

 

 

[Data type]  Real number 

 

[Unit of data]  Machine unit 

Machine coordinates in the Cartesian coordinate system are displayed in angular axis 
control. 
Bit 7 (ADG) of parameter No. 8201 can be used to change the display order. 

 

1.9 

ELECTRONIC GEAR BOX 

1.9.1 

Electronic Gear Box 

Overview 

This function enables fabrication of high-precision gears, screws, and other components by rotating the 
workpiece in synchronization with a rotating tool or by moving the tool in synchronization with a rotating 
workpiece. The rate of synchronization can be specified with a program. The synchronization of tool and 
workpiece axes with this function adopts a system in which the synchronization is directly controlled by 
digital servo, so that the workpiece axis can follow up the speed fluctuations on the tool axis with no error, 
thereby allowing fabrication of high-precision cogwheels. In the subsequent explanation, the Electronic 
Gear Box is called the EGB. 
 

  - 

Example of controlled axis configuration 

Spindle  : 

EGB master axis : Tool axis 

1st axis  : 

X axis 

2nd axis  : 

Y axis 

3rd axis  : 

C axis (EGB slave axis : Workpiece axis) 

4th axis  : 

C axis (EGB dummy axis : Cannot be used as a normal controlled axis.) 

B-64693EN-1/01

 

 

1. AXIS CONTROL

 

- 255 - 

 

Spindle amp. 

Motor 

Spindle (master axis)

 

1st axis X (omitted) 
2nd axis Y (omitted)

 

Tool axis 

3rd axis C 
slave axis

 

4th axis 
dummy axis

 

EGB 

- 

+ 

+ 

- 

K

1

:  Sync coefficient

 

K

1

 

Error counter 

Sync switch

 

Motor 

Detector 

Velocity/current control 

Servo amp. 

Position control 

Workpiece axis

 

C axis

 

Separate detector 

FFG 

+ 

Follow-up 

Spindle Detector 

CNC 

 

Fig. 1.9.1 (a) 

 
For EGB axis configuration parameter setting examples, see the section on "FSSB setting". 
 

1. AXIS CONTROL

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 256 - 

Format 

 

 

Bit 0 (EFX) of 

parameter No.7731=0 

Bit 0 (EFX) of parameter No.7731=1 

Bit 5 (HBR) of 

parameter No.7731=1 

Bit 5 (HBR) of 

parameter No.7731=0 

Start of synchronization 

G81 T_ ( L_ ) 

( Q_ P_ ) ; 

G81.4 R_ ( L_ ) 

( Q_ P_ ) ; 

G81.4 T_ ( L_ ) 

( Q_ P_ ) ; 

Cancellation of 

synchronization 

G80 ; 

G80.4 ; 

G80.4 ; 

 

(*1) (*4) 

(*2) (*4) 

(*3) (*4) 

 
T(or R) : Number of teeth (Specifiable range: 1 to 5000) 
L : Number of hob threads (Specifiable range: -250 to 250) 
 

The sign of L determines the direction of rotation for the workpiece axis. 
When L is positive, the direction of rotation for the workpiece axis is positive (+ 
direction). 
When L is negative, the direction of rotation for the workpiece axis is negative (- 
direction). 
When L is 0, it follows the setting of bit 3 (LZR) of parameter No.7701. 
If L is not specified, the number of hob threads is assumed 1. 

Q : Module or diametral pitch 
 

Specify a module in the case of metric input. 

 

(Unit: 0.00001mm, Specifiable range: 0.01 to 25.0mm) 

 

Specify a diametral pitch in the case of inch input. 

 

(Unit: 0.00001inch

-1

, Specifiable range: 0.01 to 254.0 inch

-1

) 

P : Gear helix angle 
 

(Unit: 0.0001deg, Specifiable range: -90.0 to 90.0deg) 

*1  Use it for machining centers. 
*2  Use it for lathes. 
*3  Use it for machining centers. 
 

This format enables specification of the same G codes as those for lathes. 

*4  When specifying Q and P, the user can use a decimal point. 

 

NOTE 

 

Specify G81, G80, G81.4, and G80.4 in a single block. 

 

Explanation 

  - 

Master axis, slave axis, and dummy axis 

The synchronization reference axis is called the master axis, while the axis along which movement is 
performed in synchronization with the master axis is called the slave axis. For example, if the workpiece 
moves in synchronization with the rotating tool as in a hobbing machine, the tool axis is the master axis 
and the workpiece axis is the slave axis. 
Which axes to become the master and slave axes depends on the configuration of the machine. For details, 
refer to the manual issued by the machine tool builder. 
A single servo axis is used exclusively so that digital servo can directly read the rotation position of the 
master axis. (This axis is called the EGB dummy axis.) 
 

B-64693EN-1/01

 

 

1. AXIS CONTROL

 

- 257 - 

  - 

Synchronous control 

(1)  Start of synchronization 

If G81 is issued so that the machine enters synchronization mode, the synch switch of the EGB 
function is closed, and the synchronization of the tool and workpiece axes is started. At this time, the 
EGB mode signal SYNMOD  <Fn065.6>  becomes  “1”. During synchronization, the rotation about 
the tool and workpiece axes is controlled so that the relationship between T (number of teeth) and L 
(number of hob threads) is maintained. During synchronization, the synchronization relationship is 
maintained regardless of whether the operation is automatic or manual. 
Specify P and Q to use helical gear compensation. 
If only either P or Q is issued, alarm PS1594, “EGB FORMAT ERROR” is generated. 
If, during synchronization, G81 is issued again without synchronization cancellation, alarm PS1595, 
“ILL-COMMAND IN EGB MODE” is generated if bit 3 (ECN) of parameter No. 7731 is 0. If bit 3 
(ECN) of parameter No. 7731 is 1, helical gear compensation is conducted with the synchronization 
coefficient being changed to the one newly specified with T and L commands if T and L commands 
are issued, and if T and L commands are not issued and only P and Q commands are issued, helical 
gear compensation is conducted with the synchronization coefficient kept intact. This allows 
consecutive fabrication of helical gears and spur gears. 

 
(2)  Start of tool axis rotation 

When the rotation of the tool axis starts, the rotation of the workpiece axis  starts so that the 
synchronous relationship specified in the G81 block can be maintained. 

 

The rotation direction of the workpiece axis depends on the rotation direction of the tool axis. That is, 

when the rotation direction of the tool axis is positive, the rotation direction of the workpiece axis is 
also positive; when the rotation direction of the tool axis is negative, the rotation direction of the 
workpiece axis is also negative. However, by specifying a negative value for L, the rotation direction 
of the workpiece axis can be made opposite to the rotation direction of the tool axis. 

 

During synchronization, the machine coordinates of the workpiece axis and EGB axis are updated as 
synchronous motion proceeds. On the other hand, a synchronous move command has no effect on 
the absolute and relative coordinates.   
 

(3)  Termination of tool axis rotation 

In synchronism with gradual stop of the tool axis, the workpiece axis is decelerated and stopped. By 
specifying the G80  command after the spindle stops, synchronization is canceled, and the EGB 
synchronization switch is opened. At this time, the EGB mode signal SYNMOD becomes “0”. 
 

(4)  Cancellation of synchronization 

When cancellation of synchronization is issued, the absolute coordinate on the workpiece axis is 
updated in accordance with the amount of travel during synchronization. Subsequently, absolute 
commands for the workpiece axis will be enabled. 
For a rotation axis, the amount of travel during synchronization, as rounded to 360-degree units is 
added to the absolute coordinate. 
In the G80 block, only O and N addresses can be specified. 
By setting bit 0 (HBR) of parameter No. 7700 to 0, it is possible to cancel synchronization with a 
reset. 

 

Synchronization is automatically canceled under the following conditions: 
<1>  An emergency stop is applied. 
<2>  A servo alarm is generated. 
<3>  Alarm PW0000, “POWER MUST BE OFF” is generated. 
<4>  An IO alarm is generated.