FANUC Series 0i-MODEL F Plus. CONNECTION MANUAL (FUNCTION) - page 136

 

  Index      Manuals     FANUC Series 0i-MODEL F Plus. CONNECTION MANUAL (FUNCTION) B-64693EN-1/01

 

Search            copyright infringement  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content      ..     134      135      136      137     ..

 

 

 

FANUC Series 0i-MODEL F Plus. CONNECTION MANUAL (FUNCTION) - page 136

 

 

6. INTERPOLATION FUNCTION

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 1042 - 

of the spindle and Y-axis specified by P and Q. So, a position coder needs to be attached to the spindle. 
This control will be maintained until the polygon turning cancel command is executed (G50.2). Polygon 
turning is cancelled by any of the following in addition to the G50.2 command: 
(1)  Power off 
(2)  Emergency stop 
(3)  Servo alarm 

(4)  Reset (external reset signal ERS <Gn008.7>, reset/rewind signal RRW <Gn008.6>, and 

 

  key 

on the MDI panel) 

(5)  Occurrence of alarm PS0217 to PS0221, PS0314, and PS5018 
 

NOTE 

1  Before polygon turning, reference position return operation on the Y-axis needs 

to be specified to determine the rotation start position of the tool. This reference 
position return operation is performed by detecting a deceleration limit as in the 
case of manual reference position return operation. (By setting bit 7 (PLZ) of 
parameter No. 7600, reference position return operation can be performed 
without detecting a deceleration limit.) 

2  The rotation direction on the Y-axis is determined by the sign of Q, and is not 

affected by the rotation direction of the position coder. 

3  Among Y-axis position indications, the indication of a machine coordinate 

(MACHINE) changes within the amount of movement for 0 to 1 revolution as a 
movement is made on the Y-axis. The absolute coordinate and relative 
coordinate are not updated. So, when specifying an absolute-position command 
for the Y-axis after polygon turning mode cancellation, set a workpiece coordinate 
system after reference position return operation. 

4  For the Y-axis engaged in polygon turning, jog feed and handle feed are disabled. 
5  For the Y-axis not engaged in polygon turning, a move command can be 

specified as in the case of other controlled axes. 

6  The Y-axis engaged in polygon turning is not counted in the number of 

simultaneously controlled axes. 

7  One workpiece must be machined using a fixed spindle speed until the workpiece 

is finished. 

8  G50.2 is the G code for suppressing buffering. 
9  The following functions must be commanded with polygon turning cancel mode. 

-  Inch/metric conversion 
-  AI contour control 
-  Tilted working plane indexing 
-  Flexible path axis assignment 

 

  - 

Spindle connection 

A position coder must be mounted on the spindle. However, polygon turning requires no additional 
changes to the spindle connection. 
Polygon turning uses the position coder feedback signal to control the positional relationship (cutting 
position) between the spindle and tool rotation axis, and the ratio of speed. 
 

  - 

Tool rotation axis (servo axis) connection 

Parameter No. 7610 specifies the controlled axis (servo axis) to be used as the tool rotation axis. 
The same parameter setting as for ordinary servo axes applies to the servo axis connection for polygon 
turning except for some parameters. 
When the machine is not in the polygon turning mode, the servo axis specified as the rotation tool axis 
functions as a feed axis. So, the servo axis can be: 

B-64693EN-1/01

 

 

6. INTERPOLATION FUNCTION

 

- 1043 - 

  - 

Used as a subspindle under PMC axis control 

  - 

Positioned by a move command from a machining program. 

However, be careful about the angle to rotate through and feedrate.   
Refer to the concrete example of the following a parameter setting. 
 

  - 

Principle of polygon turning   

The principle of polygon turning is explained below. In the Fig. 6.9.1 (a), the radius of tool and workpiece 
are A and B, and the angular speeds of tool and workpiece are 

α

  and 

β

. The origin of XY Cartesian 

coordinates is assumed to be the center of the workpiece. 
Simplifying the explanation, consider that the tool center exists at the position Po (A, 0) on the workpiece 
periphery, and the tool nose starts from position Pto (A-B, 0). 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                         

P

0

 : (A,0) 

                                                         

Pt

0

 : (A-B,0)

 

Tool 

Angular 
speed 

β

 

P

0

 

(0,0) 

Workpiece 

Angular speed 

α

 

Pt

0

 

 

Fig. 6.9.1 (a) 

 

 

Pt(X

t

,Y

t

β

t

 

(0,0) 

Start point

 

α

t

 

P

0

 

 

Fig. 6.9.1 (b) 

 
In this case, the tool nose position Pt (Xt, Yt) after time t is expressed by equations 1 and 2: 
 

Xt

=

A

cos

α

t

-

B

cos(

β

-

α

)

t

 

(Equation 1) 

 

Yt

=

A

sin

α

t

+

B

sin(

β

-

α

)

t

 

(Equation 2) 

Assuming that the rotation ration of workpiece to tool is 1:2, namely, 

β

=2

α

, equations 1 and 2 are 

modified as follows: 
 

Xt

=

A

cos

α

t

-Bcos

α

t

=(

A-B

)cos

α

t

  (Equation 1)' 

6. INTERPOLATION FUNCTION

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 1044 - 

 

Yt

=

A

sin

α

t

+Bsin

α

t

=(

A+B

)sin

α

t

 

(Equation 2)' 

These equations indicate that the tool nose path draws an ellipse with longer diameter A+B and shorter 
diameter A-B. 
Then consider the case when one tool is set at 180

°

 symmetrical positions, for a total of two. A square can 

be machined with these tools as shown Fig. 6.9.1 (c). 

 

Fig. 6.9.1 (c) 

 
If three tools are set at every 120

°

, the machining figure will be a hexagon as shown Fig. 6.9.1 (d). 

 

Fig. 6.9.1 (d) 

 

  WARNING 

 

For the maximum rotation speed of the tool, see the instruction manual supplied 
with the machine. Do not specify a spindle speed higher than the maximum tool 
speed or a ratio to the spindle speed that results in a speed higher than the 
maximum tool speed. 

Examples of parameter setting 

The following descriptions exemplify typical parameter setting for polygon turning using a serial pulse 
coder (with a million pulse capability). 
(1)  Tool rotation axis setting 
 

This example uses the CNC's fourth axis (connected as the Y-axis) as a rotation tool axis for 
polygon turning. 

 

Parameter No. 7610 = 4 (controlled axis number for the tool rotation axis) 

B-64693EN-1/01

 

 

6. INTERPOLATION FUNCTION

 

- 1045 - 

 

The following description assumes that the axis type parameter is set to the fourth axis. 

(2)  Servo parameter setting 
 

Set the servo parameters as listed below: 

 

CMR=1 

 

DMR=36/100 

 

(With the above setting, the reference counter capacity is 360000.) 

 

Parameter No.1820=2 

(CMR) 

 

Parameter No.1821=360000  (reference counter capacity) 

 

Parameter No.2084=36 

(DMR numerator) 

 

Parameter No.2085=100 

(DMR denominator) 

 

For the other servo parameters, specify typical values. 

(3)  Parameter setting for polygon turning 
 

The least command increment, detection unit, the angle to rotate through per rotation for the Y axis 
are as follows: 

 

Least command increment=

DMR

Q

CMR

×

×

L

 

 

Detection unit=

DMR

Q

L

CMR

increment

 

command

Least 

×

=

 

 

Angle to rotate through per tool axis rotation= 

increment

 

command

Least 

360

 

 

where 
L: 

Tool axis rotation angle per motor rotation (degrees),   
(360 

×

 speed increment ratio) 

 

When the servo motor is connected directly to the rotation tool, for example, L = 360. When the tool 
speed is doubled, L = 720. 
Q:  Number of pulses per pulse coder rotation 

(For a serial pulse coder, Q = 1000000.) 

 

The least command increment specified here is specific to the Y axis. It is determined regardless of 
what is specified in parameter No. 1013#0,#1 (ISA/ISC). However, both ISA and ISC must be set to 
0 for IS-B setting. 

 

If the servo motor is connected directly to the rotation tool: 

 

Least command increment=

0.001

36/100

1000000

1

360

=

×

×

  [deg] 

 

Detection unit=0.001 [deg] 

 

Angle to rotate through per tool axis rotation=

360000

001

.

0

360

=

 

 

The upper limit to the tool rotation axis speed is: 

 

Maximum servo motor speed 

×

 speed increment ratio 

 

Therefore, if the maximum servo motor speed is 1000 [min

-1

], and the servo motor is directly 

connected to the servo motor: 

 

Upper limit to the tool rotation axis speed = 1000 

×

 1 = 1000 [min

-1

 

This means the parameters must be set as follows: 

 

Parameter No. 7620 = 360000 (angle to rotate through per tool axis rotation) 

 

Parameter No. 7621 = 1000 (upper limit to tool rotation axis speed) 

(4)  Feedrate parameter setting 
 

Because the least command increment is 0.01 [deg], the input unit for the feedrate is 1 [deg/min]. 

 

To obtain a rapid traverse speed of 1000 [min

-1

], for example, specify as follows: 

 

Parameter No. 1420 = 360000 (= 1000 

×

 360) 

 

Other feedrate parameters must be set in degrees per minute. 

(5)  Commands from the NC program 
 

When the machine is not performing polygon turning, the machining program can issue move 
commands to the Y-axis. 

6. INTERPOLATION FUNCTION

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 1046 - 

 

Such commands can be issued in the same way as for ordinary axes. However, note the travel 
increment and feedrate. 

 

The Y-axis rotates through 0.003[deg] by the following command: 

 

V3; 

 

Likewise, the polygon axis rotates through 1.000[deg] by the following command: 

 

V1.0; 

 

The current position of the Y-axis in the machine coordinate system is normalized according to the 
value specified by parameter No. 7620. 

 

Typical values range from 0.000 to 359.999. 

 

Signal 

Polygon synchronization under way signal PSYN<Fn063.7> 

  [Classification]  Output signal 
 

[Function]  Informs the PMC that the machine is in the polygon turning mode. 

 

[Output cond.]  The polygon synchronization signal is set to logical “1” by the polygon turning mode 

command (G51.2) and stays at 1 during the polygon turning mode. 
The signal is reset to logical “0” by the polygon turning mode reset command (G50.2) or 
a reset. It stays at logical 0 when the machine is not in the polygon turning mode. 
 

NOTE 

 

This signal uses the same address for both polygon turning (using 
the servo axis) and polygon turning with two spindles. 

 

Other signals 

Some signals related to the CNC controlled axis used as the tool rotation axis may be made ineffective 
depending on whether the machine is in the polygon turning mode. 

Signal 

Valid / invalid for the 

Y-axis of polygon 

turning mode 

All-axis machine lock signal MLK<Gn044.1> 
Each-axis machine lock signal MLK1~MLK8 <Gn108> 

Valid   

Servo off signal SVF1~SVF8<Gn126> 

Valid 

Automatic operation stop signal *SP<Gn008.5> 

Invalid 

Interlock signal for all axes *IT <Gn008.0> 
Interlock signal for each axis *IT1~*IT8 <Gn130> 
Interlock signal for each axis direction +MIT1~+MIT8<Gn132>, -MIT1~-MIT8<Gn134> 

Invalid 

Feedrate override signal *FV0~*FV7 <Gn012> 

Invalid 

Dry run signal DRN<Gn046.7> 

Invalid 

 

Signal address 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

Fn063 

 

PSYN 

 

 

 

 

 

 

 

 

Diagnosis data 

478 

 

Speed of the tool rotating axis during polygon turning (1/min) 

 
This indication is the speed of the tool rotating axis during polygon turning. 
 

Parameter 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

7600 

 

PLZ 

 

 

 

 

 

 

PFF 

 

 

[Input type]  Parameter input 

B-64693EN-1/01

 

 

6. INTERPOLATION FUNCTION

 

- 1047 - 

 

[Data type]  Bit path 

 

 

#0  PFF

  In spindle-servo polygon turning, feed forward for the tool rotation axis (servo axis) 

during polygon turning is always: 
0: 

Disabled. 

1: 

Enabled. 

 

 

#7  PLZ

  Reference position return based on a G28 command on the tool rotation axis for polygon 

turning is: 
0: 

Performed in the same sequence as manual reference position return. 

1: 

Performed by positioning using the rapid traverse rate. 

The synchronous axis returns to the reference position in the same sequence as the 
manual reference position return when no return-to-reference position is performed after 
the power is turned on. 
 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

7603 

 

 

 

 

 

PLROT 

 

 

RPL 

 

 

[Input type]  Parameter input 

 

[Data type]  Bit path 

 

 

#0  RPL

  Upon reset, polygon turning mode is: 

0: 

Released. 

1: 

Not released. 

 

NOTE 

1  When an emergency stop occurs, the polygon turning mode is 

released regardless of whether this parameter is set to 0 or 1. 

2  When any of the following PS alarms is issued, the polygon turning 

mode is released regardless of whether this parameter is set to 0 or 
1: 

 

  - Alarm PS0217, "DUPLICATE G51.2(COMMANDS)" 

 

  - Alarm PS0219, "COMMAND G51.2/G50.2 INDEPENDENTLY" 

 

  - Alarm PS0220, "ILLEGAL COMMAND IN SYNCHR-MODE" 

 

  - Alarm PS0221, "ILLEGAL COMMAND IN SYNCHR-MODE" 

 

  - Alarm PS5018, "POLYGON SPINDLE SPEED ERROR" 

3  If an SV alarm is issued, the polygon turning mode is released 

regardless of whether this parameter is set to 0 or 1. 

4  When this parameter is set to 1, polygon turning modal information 

is kept regardless of whether bit 6 (CLR) of parameter No. 3402 is 
set to 0 or 1. 

5  Set bit 4 (C20) of parameter No. 3408 to 0.   

 

 

#3  PLROT

  The machine coordinates of a tool rotation axis for polygon turning are: 

0: 

Rounded by the setting in parameter No.7620. 

1: 

Rounded by 360

°

  (or the setting in parameter No. 1260 when bit 0 (ROA) of 

parameter No. 1008 is set to 1). 

 

6. INTERPOLATION FUNCTION

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 1048 - 

7610 

 

Control axis number of tool rotation axis for polygon turning 

 

NOTE 

 

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

 

 

[Input type]  Parameter input 

 

[Data type]  Byte path 

[Valid data range]  1 to number of controlled axes 

This parameter sets the control axis number of a rotation tool axis used for polygon 
turning. 
However, when a G51.2 command is executed by setting 0 in this parameter, operation 
stops with the alarm PS0314. 
 

7620 

 

Movement of tool rotation axis per revolution for polygon turning 

 

NOTE 

 

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

 

 

[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]  0 or positive 9 digit of minimum unit of data (refer to the standard parameter setting table 

(B)) 
(When the increment system is IS-B, 0.0 to +999999.999) 
This parameter sets the movement of a tool rotation axis per revolution. 
 

7621 

 

Maximum allowable speed for the tool rotation axis for polygon turning 

 

 

[Input type]  Parameter input 

 

[Data type]  2-word path 

 

[Unit of data]  min

-1

 

[Valid data range]  0 or positive 9 digit of minimum unit of data (refer to the standard parameter setting table 

(B)) 
(When the increment system is IS-B, 0.0 to +999999.999) 
This parameter sets the maximum allowable speed of the tool rotation axis. 
 

NOTE 

 

If the speed of the tool rotation axis exceeds the set maximum 
allowable speed during polygon turning, the synchronization 
between the spindle and tool rotation axis is lost, and operation 
stops with alarm PS5018. 

 

Alarm and message 

Number 

Message 

Description 

PS0217 

DUPLICATE 
G51.2(COMMANDS) 

G51.2 is further commanded in the G51.2 mode. Modify the program. 

PS0218 

NOT FOUND P/Q COMMAND 

P or Q is not commanded in the G51.2 block, or the command value 
is out of the range. Modify the program. For a polygon turning 
between spindles, more information as to why this alarm occurred is 
indicated in diagnosis data No. 471. 

B-64693EN-1/01

 

 

6. INTERPOLATION FUNCTION

 

- 1049 - 

Number 

Message 

Description 

PS0219 

COMMAND G51.2/G50.2 
INDEPENDENTLY 

G51.2 and 50.2 were specified in the same block for other 
commands. Modify the program in another block. 

PS0220 

ILLEGAL COMMAND IN 
SYNCHR-MODE 

In polygon turning, movement is commanded by the NC program or 
PMC axis control interface for the polygon axis. Modify the program 
or check the PMC ladder.   

PS0221 

ILLEGAL COMMAND IN 
SYNCHR-MODE 

Polygon turning and Cs contour control or balance cutting are 
executed at a time. Modify the program. 

PS0314 

ILLEGAL SETTING OF 
POLYGONAL AXIS 

An axis was specified invalidly in polygon turning. 
For polygon turning: 
 

A tool rotation axis is not specified. (Parameter No. 7610) 

For polygon turning with two spindles: 
 

Valid spindles are not specified. (Parameter Nos. 7640 to 7643) 

A spindle other tan the serial spindle. 

A spindle is not connected. 

For concurrent use of polygon turning and polygon turning with two 
spindles: 

In the polygon turning mode, the value of parameter No. 
7605 (selecting the type of polygon turning) was changed. 

An attempt is made to use a spindle used for polygon turning 
also for polygon turning with two spindles. 

PS5018 

POLYGON SPINDLE SPEED 
ERROR 

In G51.2 mode, the speed of the spindle or polygon synchronous 
axis either exceeds the clamp value or is too small. The specified 
rotation speed ratio thus cannot be maintained. 
For polygon turning with two spindles: 
More information as to why this alarm occurred is indicated in 
diagnosis data No. 471. 

 

Reference item 

Manual name 

Item name 

OPERATOR’S MANUAL (B-64694EN) 

Polygon turning 

 

6.9.2 

Polygon Turning with Two Spindles 

Overview 

When two or more serial spindles are used, the workpiece rotation axis (master axis) and tool rotation 
axis (polygon synchronization axis) are synchronized at a certain speed ratio. 
With this function, it is also possible to specify the phase difference between the master and polygon 
synchronization axes. 
 
The polygon turning with two spindles can use different spindle speeds for the same workpiece, because 
it performs automatic phase compensation when a polygon synchronization mode command is issued or 
the S command is changed during polygon synchronization mode.   
 
With a multiple path system, polygon turning is possible on each path. 
 
By default, the first and second spindles in each system are selected as the master axis and polygon 
synchronization axis for each system. By setting parameters No. 7640 and No. 7641, however, any 
spindles belonging to the same system can be selected as the master axis and polygon synchronization 
axis. By setting parameters No. 7642 and No. 7643, however, any spindles belonging to different systems 
can be selected as the master axis and polygon synchronization axis. 
 

  - 

Command format 

The following shows the program command format for polygon turning with two spindles. This is the 
same as the program command format for polygon turning except for the following points. 

 

 

 

 

 

 

 

Content      ..     134      135      136      137     ..