以前も、整数秒より小さい桁の timefmt 表現についての質問を見たと思
いますが、gnuplot の timefmt では整数秒より下の桁のものを扱うこと
はできず、最小単位が整数秒です。

それは、そのような桁の精度の時間の表現をしなければいけない場合、
分の桁や時間の桁は本質的に意味がなく、よって横軸は秒数だけの表示で
いいだろうからそれを通常の実数として扱えばいいだろう、と思われるか
らです。

今回のサンプルでも、時間や分はすべて同じなわけですから、秒数だけ
取り出してそれを x 軸に表示すればいいんじゃないでしょうか。

plot "data" using 1:2 "%*lf:%*lf:%lf %lf" w l

x 軸の目盛りに 17:05:XX.XXX のような表示がしたければ

set format x "17:05:%6.3f"
set xtics 3

のようにすればいいだけのことです。

〔ツリー構成〕

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