国内レーザー加工機と中国製レーザー加工機の比較

国内レーザー加工機：

まず、国内のCNCレーザーなら以下のSmart DIYsの「FABOOL Laser Mini 1.6W」。

ダイオードレーザー1.6Wで64,584円。
厚さ2mmまでの合板やアクリル（透明アクリルは切断不可）が切断可能。

また、3.5Wにパワーアップしたバージョンは以下。

3.5Wだと91,584円。4mmまで切断可能らしい。

要は、レーザーヘッド部分を3.5Wに置き換えるというもの。この3.5Wレーザーヘッド（別売り）だけで37,584円。

ただ、3.5Wにしても光が透過してしまうため透明アクリルを切断することはできない（黒アクリルなら可能）。透明アクリルも切断したいというなら、以下のCO2レーザーになる。

FABOOL Laser CO2（40W）：280,584円。
さきほどのダイオードレーザーを使ったFABOOL Laser Miniとは違って、40WのCO2レーザーを使っているためかなり強力。その分値段も急に跳ね上がる。
これであれば、透明アクリルも含め合板など10mmの厚さまで切断可能。たしかにレーザーで切断するなら、このくらいの出力が欲しいところ。工業用に比べれば安いけれども、28万円というのは一般素人にはまだまだ高価。

似たようなものが他にないか探してみると、国内のレーザー加工機であればPodeaというのもあります。

ラインナップとして：
1.6W Eco Cycleモデル 75,384円
1.6W 基本モデル 96,984円
3W　モデル　129,384円
6W モデル 172,584円

1.6Wや3Wのものは、FABOOL Laser Miniと似たような感じ。どうやら日本製の部品を使っているらしく（中国製の部品より精度がある）、その分高価になっているみたい。その他品質向上のために独自のプログラムや回路設計も行っているようです。
より高出力を求めるなら6Wモデルというのもある点が気になります。しかし税込みで17万円となると、少し躊躇してしまいます。

基本的にこれらのレーザー加工機は2軸のCNCマシンなので、X軸とY軸がステッピングモーターで駆動する仕組みです。Z軸に関しては上下に動かないので、ヘッドを取り替えてCNCルーターマシンに転用することはできません。構造的にも、切削抵抗を受けるCNCルーターにとっては華奢かもしれません。
ということから、自作は無理だしレーザーだけでいいというなら、これらの製品が確かにリーズナブルだと思います。


とにかく価格重視：
それでもまだ高価だというのであれば、中国製のレーザー加工機という選択肢もあります。ただその分リスクはあるかもしれません。精度だったり、制御プログラムや電源の問題だったりと。しかし、価格的にはかなり安いのは確か。中国のAmazonのような物販サイトAliExpressでは中国製品がかなり安く購入できます。ある程度の知識やスキルがあって改造などできるのであれば特に問題ないと思います。

まずはレーザーヘッド部分だけ交換するならば、
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1.6Wや3Wでは物足りないというならば、レーザーヘッドをこれに変えれば出力5.5Wになります。ドライバ基板、ACアダプターもついていてかなり安い。


AliExpress.com Product - High Power 15w Laser Diode Module Lazer Head diy cutter engraver cnc machine for metal wood 450nm 15000mw 15 w TTL18,606円（送料込み）
15Wもあります。

また最近（2019年）であれば、以下のような肩持ちばりのシンプルで安価なCNCレーザーマシンもあるようです。

付属のダイオードレーザーは3500mW、6000mW、7000mW、20Wから選択可能。最近は20Wが最大出力らしい。

AliExpress.com Product - Powerful 20W 450nm blue laser module DIY laser head for Master Series CNC laser engraving machine Accessory with Wrench20W ダイオードレーザーCNCマシン、21,140円（送料込み）

以下は従来のセット。
AliExpress.com Product - 15W laser_AS-5, 15000MW diy laser engraving machine,metal engrave marking machine,metal carving cnc router machine,advanced toys45,347円（送料込み）
これは15Wのセット。作業エリアはA5サイズ程度で小さいですが高出力。

AliExpress.com Product - Ship DHL 10W laser 14*20cm,10000MW big DIY laser engraving machine,diy marking machine ,diy laser engrave machine,advanced toys37,384円（送料込み）
これもA5サイズで、10Wになれば少し安い。

AliExpress.com Product - Benbox 405nm 10000mW Mini desktop DIY Laser engraving engraver cutting machine Laser Etcher CNC print image of 50 X 65 cm logo35,367円（送料込み）
これは↑作業エリア500x650mmで出力10W。
この作業エリアと10Wの出力でこの値段ならかなり安いはず。制御に関してはArduino+Grblで可能なので、もし付属の制御プログラムや制御基板（モータードライバ含め）が不十分であったとしても以下の追加で改良できます。

AliExpress.com Product - Free shipping! New cnc shield v3 engraving machine / 3D Printer / + 4pcs A4988 driver expansion board Arduino基板、CNCシールド、モータードライバのセットで433円（送料込み）

あと問題となるのは、ステッピングモーターを駆動するための安定化電源。これが日本国内のAC100Vに対応しているかどうか？
AliExpress.com Product - Best quality 24V 5A 120W Switching Power Supply Driver for LED Strip AC 100-240V Input to DC 24V1,139円（送料込み）。24V 5A AC100-240V対応。
キットに安定化電源が付属しているのであれば問題ないですが、もしAC240Vしか対応していないのであればAC100V対応のものが必要。キットを購入する前にAliExpressのショップにメール確認するといいと思います。必要アンペア数も十分なものを購入する必要もあります。
ShapeOko Wikiを見ると、電源についてはNEMA17クラスのステッピングモーター（4個使用）なら100〜120W、NEMA23（4個使用）なら150〜200Wくらいあったほうがよさそうです。つまりNEMA17（4個使用）の場合、DC12Vなら8〜10A、DC24Vなら5A以上という感じです。


とりあえず安いキットで試す：
改造や改良となると、ある程度の知識やスキルは必要となりますが、とりあえず安いキットを購入して試してみるという方法もあると思います。ある程度理解が深まれば、改良するための部品を追加注文したり、新たに自分の望むスペックに合わせて自作するという感じになると思います。

AliExpress.com Product - benbox 1000mw laser engraving machine cutting maching laser engraver big working area 65*50cm support laser power adjustこれは低出力1000mwのレーザー加工機セット、20,839円（送料込み）。
このような比較的安価な製品をもとに改造していってもいいと思います。

AliExpress.com Product - CNC3018 ER11 (laser options) ,diy cnc engraving machine,Pcb Milling Machine,wood router,laser engraving, GRBL control,cnc 3018

コンパクトなタイプであれば、CNC3018（作業エリア300x180mm）。このタイプはレーザーをオプション追加することもでき、ビギナー向けのオールインワンタイプ。CNCマシン単体（3軸）：20,602円（送料込み）500mWレーザー付き：23,376円（送料込み）2500mWレーザー付き：27,971円（送料込み）5500mWレーザー付き：33,779円（送料込み）


より強力なC02レーザー加工機：
ダイオードレーザーでは物足りないので、やはりCO2レーザーでアクリルなども切断したいというなら、
AliExpress.com Product - Co2 laser machine with USB Sport 110/220V 40W 300*200mm Mini CO2 Laser Engraver Engraving Cutting Machine 3020 Laser62,331円（送料込み）
作業エリアはA4サイズ程度ですが、40WのCO2レーザーなので、アクリルも簡単に切れるはずです。ただ、CO2レーザーの場合、内蔵されているガラス製のレーザー管、それを冷やすための水冷用ポンプだったり、仕組みはやや複雑です。特に配送途中でガラス製のレーザー管が割れたりするので、その辺のトラブルを避けるためにあらかじめショップとやりとりしておくほうがいいと思います。

AliExpress.com Product - Hight Quality 700MM 40W Co2 Glass Laser Tube for Engraver Cutting MachineCO2レーザー管（40W）、13,239円（送料込み）

いろいろあるG-Code Senderについて

Grbl Controller：（使い方はこちらへ）
Mac＋Arduinoという環境で、Arduino用CNCシールドを探すところから始まったので、まずは：
・Protoneer　Arduino CNC Shield V3.10
この↑シールド（A4988付き）でステッピングモーターを動かすことができるけれども、それをPC（Mac）から操作するソフトも必要なので、
・Zapmaker Grbl Controller 3.6.1（for Mac）
が見つかった。インストールが面倒そうなのですが、このページの以下の投稿から「3.6.1-T4」か「3.6.1」が簡単にインストール出来る。ちなみにWin/Linux版はこちらから。
この人↑が「3.6.1-T4」と「3.6.1」のバイナリーをつくってくれたらしいので、青文字の「3.6.1-T4」か「3.6.1」をクリックすればソフトをダウンロードできる。

しかし、調べていくうちにこの手のソフトがたくさんあることが分かってきた。
基本的にはGRBL関係なら以下のサイトに行くといいみたい。
https://github.com/grbl
ここには、
・grbl：（Arduinoにアップロードするファームウェア）
・grbl-builds（コンパイルされていないファームウェア保管場所）
・grbl-sim：（Arduinoなしでシミュレーションできるらしい）
・Universal-G-Code-Sender（JavaベースのクロスプラットホームのGコード操作ソフト）
の４項目がある。

Universal-G-Code-Sender：
Zapmaker Grbl ControllerのかわりにUniversal-G-Code-Senderを使うこともできるようで、もしかしたら、こちらのほうがメジャーなのかもしれない。以下のようなインターフェース。

似たような感じではあるけれど、使ってみてどちらが自分に合うかで決めればいいと思う。

ShapeOko Wikiにあるリスト：
ほかにもこの手のソフトはいろいろな人によって開発されていて、以下の「Shapeoko」のwikiサイトに載っている。
http://www.shapeoko.com/wiki/index.php/Communication_/_Control
この中のリストにも「Zapmaker Grbl Controller」があるけど、「Shapeoko」でも使っていたようだ。
現在の「Shapeoko3」では、「Carbide Motion Machine Control Software」を使っているみたい。こんな画面（以下↓）。

ちなみに「Shapeoko3」は、Arduinoシールドに「CNC Shield」ではなく「gShield」を使っている。

この手のソフトは、G-Code-Senderと呼ばれているようだ。そしてArduinoにアップロードされるファームウェアはG-Code-Interpriterと呼ばれているらしい。日本語ではGコード送信プログラムとかGコード解析プログラムとでもいうのでしょうか？

他には、Interactive G-Code-Generatorというのもあり、Javascriptでできる「Javascript G-Code Generator」というのもあるらしい、Webやブラウザ上でするにはいいかもしれない。
たしか、Smart Laser Miniがブラウザ上のインターフェースであるため、ネットを通して遠隔操作もできるようである。と、いまSmart Laser Miniのサイトを見に行ったら、来月（2016年4月）に新しいのでるみたいです（以下）。
レーザーモジュールが3Wにパワーアップしそうな感じです。価格は10万円くらいになってしまうのでしょうか。

ということで再びG-Code-Senderに戻りますが。
「X-CARVE」も「gShield」を使っている。インターフェースはブラウザ（今回はSafariで）で操作可能。以下のような感じ。これも右側に3Dシミュレーション画面のようなものがある。シンプルにまとまっていて素人でも使いやすい感じになっている。
いろんなG-Code-Senderが使えるということが分かったのですが、この際G-Code-Sender自体も自分の使い方に合わせてプログラムしようと思いましたが、今回はそこまではやらないで、既存の使いやすいものを試しながら選んで行こうと思います。

追記：
この記事を書いているときは、まだよく知らなかったので上記のようなソフトを試していました。現在はbCNC（以下のリンク）というG-Code-Senderを使っています。

関連：
CNC関連のソフト（まとめ）
G-Code-Sender（bCNCなど）

GRBLソフトウェアを試してみる

追記：
2017年現在では、このページの内容はやや古いものとなっています（Grbl0.9以前のもの）。
現行のGrbl1.1ならびにそれに対応したG Code Senderを使用する場合は、こちらのページを参考にして下さい。
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ハードのほうは、ネットで調べながらなんとなく検討はついてきました。
ソフトのほうは思っていたより簡単でArduinoがあれば何とかなりそう。
とりあえず、目をつけておいた「CNCシールド」を使おうと思っているので秋葉原で売っていないかチェック。

aitendoで中国製CNCシールドが売っていることが分かった。ネットで買ってもよかったけれども、すぐに試してみたいので店頭で購入することに。aitendoと言えば、昔は自作液晶スクリーン屋だったと思うけど、いつのまにか店も引っ越して、Arduino関係をかなり増やしていた。新店舗もすごい量の商品。全部中国製ぽいけど。まあ、安いから実験するにはいいかも。
追記：
以下のCNCシールドはV3.0（grbl0.8対応）です。最新版はCNCシールドV3.51（grbl0.9）になります。V3.0とV3.51の違い、あるいはV3.0でgrbl0.9/1.1を使う場合についてはこちらへ。

CNCシールド950円、安い。ついでにドライバも。

ドライバは、ネットでもっと安いのがあるけど、実験ということで３個購入。
ついでに、Arduino UNOも買っておこうと秋月へ。Arduinoも中国製のクローンでもいいかもしれないけれど、一応純正品を。ArduinoはDiemilanove以後買っていないし、そのDiemilanoveも壊れてしまったので、交換用ATMEGA328も１個購入。
AliExpress.com Product - Free shipping! New cnc shield v3 engraving machine / 3D Printer / + 4pcs A4988 driver expansion board これ↑なんかは（AliExpressで）、シールドとドライバ（4個）セットで456円しかしない。安い。

アマゾンでも売っていて、送料込みで670円（以下）。

SODIAL 3D UNO R3用CNCシールドボード+ Arduino 3Dプリンタ用4個A4988ステッピングモータドライバ

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これでコントローラーは一応揃ってしまったので、Arduino UnoにCNC libraryを入れてみることに。

手順（旧型Grbl v0.8）：＊v0.8は古いので、v0.9あるいはv1.1の場合はここをスキップ
https://github.com/Protoneer/GRBL-Arduino-Library
にアクセスし、画面下のほうにある「How to install it:」から、
https://github.com/Protoneer/GRBL-Arduino-Library/archive/master.zip
このzipファイルをダウンロード。おそらく自動解凍するので、
「GRBL-Arduino-Library-master」というフォルダが出来上がる。
フォルダ名を「GRBL」に改名し、Arduinoのlibrariesフォルダへ入れる。Macなら、
/Users/username/Documents/Arduino/libraries
の中へ入れるだけ。
あとはArduinoソフトを起動して、
「Arduinoメニューバー>ファイル>スケッチの例>カスタムライブラリのスケッチの例>GRBL>GRBLtoArduino」を読み込む。
以下の画面が出て来て、

あとはArduinoボードをUSB接続しアップロード（ツール>マイコンボードでArduinoボードの種類、ツール>シリアルポートも正しく選択しておくように）。
これでArduino側は終了。Arduinoボードは、ゆくゆくはCNCマシンのステッピングモーターを動かすために、マシン本体へ取り付けられることになる。


Grbl v0.9の場合：（追記：最新版grbl1.1についてはこちら）
上記はGrbl v0.8だったけど、v0.9をインストールすることに。
＊Grbl v0.8をインストール済みの場合は、Grbl v0.8を消去してからインストール
つまり、「/Users/username/Documents/Arduino/libraries」内の「GRBL」フォルダを捨てる
このページ（grbl本家wiki）を見ると、Arduino IDEを立ち上げてから、インポートする方法が載っている。
・まずこのサイトの画面右側の「Download ZIP」をクリック。
・そうすると「grbl-master.zip」がダウンロードされる。
・「grbl-master.zip」をダブルクリックして解凍する。
・解凍すると「grbl-master」フォルダができあがる。
・Arduino IDEを立ち上げる。
・「Arduinoメニューバー>スケッチ>ライブラリをインクルード>.ZIP形式のライブラリをインクルード...」を選択。
・そうするとファイル選択のウィンドウが出るので、先ほど解凍したフォルダのほう「grbl-master>grbl」を選択。
・インクルードされたら、「Arduinoメニューバー＞ファイル＞スケッチの例＞カスタムライブラリのスケッチの例>grbl＞grblUpload」を選択。

現れた画面↑上で、「検証」、「マイコンへ書き込む」でArduinoボードへアップロード。
以上。

Arduino IDEでArduinoボードにアップロードされたgrbl0.9jを確認する：
CNCシールドを装着したArduinoボードをパソコンとUSB接続し、Arduino IDEを立ち上げて、メニューバーの「ツール>マイコンボード」から使用しているArduinoボードのタイプ（Arduino UnoならArduino/Genuino Uno）を選択。続いて「ツール>シリアルポート」からArduinoボードのシリアルポートを選択。
Arduino IDEの画面右上にあるシリアルモニタボタンをクリックする（以下）。

そうすると、シリアル通信用の画面が出てきます（以下）。

この画面↑右下にあるbaudrateをgrbl0.9以上なら115200　bps（grbl0.8なら9600）にしておきます。

最初に接続すると、上画像にのように「Grbl 0.9j ['$' for help]」と出てきます。ここでArduinoにアップロードされたgrblのバージョンが0.9jであることが確認できます。
続いて、コマンド入力欄に$$（設定内容確認コマンド）を入力し（以下）、

そして、右上の「送信」ボタン↑を押すと、

このような↑、現在のArduinoボード内にアップロードされたgrblの各種設定がでてきます。
それぞれの設定内容（grbl0.9）については、grblのサイトに書いてあります。
例えば、ここで各種設定の下から3行目にある$130=500.000に対して、
$130=300
を入力するとX軸の移動範囲を300mmに設定し直すことができます。
再度、$$を入力し設定内容を確認すれば、

このように↑設定内容の下から3行目にある$130の項目は、
$130=300.000
に変更されたことが確認できます。
このような設定は後々使うG Code Sender（GRBL Controller、Universal G-Code Sender、bCNCなど）で行えばいいのですが、一応Arduino IDEのシリアルモニタ機能でも可能なので、動作確認のために試してみるといいでしょう。


GRBL Controller:
つぎに、CNCマシン（Arduinoボード）をMac上で操作する「GRBL Controller3.6.1」ソフトをダウンロード。「GRBL Controller3.6.1-T4」というのもあるみたい。Win用はこちらから。
このソフトで何をするかというと、
・CNCマシンの各種パラメータ（移動距離、移動スピードなど）の設定
・左右前後上下ボタン（ジョグボタン）でヘッドを材料の位置へ移動したり（加工原点設定）
・このソフトとは別にあらかじめ用意しておいたGコードファイルを読み込んでCNCマシンへ送信し加工開始
という感じ。Gコードを送信するためのソフト（G Code Sender）であって、このソフトでGコードを生成するわけではない。Gコード生成（G Code Generator）などほかのソフトについてはこちらへ。
追記：
その後、Gコードを送信するソフト（G Code Sender）をいくつか試してみましたが、個人的にはGRBL ControllerではなくbCNCというのが便利で使っています。

あとはステッピングモータードライバ（A4988）をのせたCNCシールドをArduinoボードに装着し、MacとUSB接続、GRBL Controller3.6.1を立ち上げる。

GRBL Controller3.6.1の画面はこんな感じ↑。Grbl v0.8ならBaudRateは9600。v0.9なら115200。
CNCシールド（Arduino）とUSB接続後、Port name、Baudrateを選び、Openボタンで開始。
画面右のほうに３つのタブがあり、Advancedタブを押すと、

こんな画面↑が現れて、GRBL Settingsボタンを押すと各種設定ができそう。

そうすると、こんな設定画面↑が現れて、下から3行目にあるX軸の最大移動範囲（x max travel, mm）に400.000を入力（設定）してみる。数値を入れたらリターンを押してから、下のApplyボタンを押す。しかし、、、

> $28=400.000

error: Invalid statement

というエラーが出てしまう。どうやら、他の項目も同じようにエラーがでるようで、このソフト自体にエラーがありそう。$130=400.000のはずなのに、なぜか$28=400.000と認識しているようで、そのためにエラーがでているみたい。対応する項目がずれているのかもしれません。

なので、画面左にあるCommand欄に手動で、以下のように$130=400を入力しリターン。

そうすると、コンソールには

> $130=400

と出て来て、設定されたはず。ちなみに、先ほどのAdvanced>GRBL Settingsを押してみると、

こんな感じで↑、下から3行目には400.000がきちんと設定されています。どうも、このGrbl Settings画面で入力するとエラーが出るようなので、Commandから手入力したほうがよさそうです。このような理由からも、このソフトは使わなくなりました。

以下は、GRBL Controller3.6.1-T4（こちらはエラーでなさそうです）

GRBL Controller3.6.1-T4の画面はこんな感じ↑。なんか3Dの画面がついてる。

まとめ：
・Arduinoボードへアップロードするプログラム/ライブラリ（Grbl v0.8またはv0.9）
・Mac上で操作するアプリのインストール（Grbl Controller 3.6.1-T4がおすすめ）
の二つが必要。
そして、
・Grbl v0.8の場合はGrbl Controller上のBaudRateを9600
・Grbl v0.9の場合はGrbl Controller上のBaudRateを115200
にする必要がある。
＊Grbl Controller 3.6.1のほうは、なぜかエラーがでるので、使うならGrbl Controller 3.6.1-T4のほうがよさげ、機能も豊富だし改善されているようです。
おそらく、Arduino経由でCNCマシンを検索すると（特に日本語で）、CNCシールドやGrbl Controllerに行き着くと思うのですが、Grblで調べると（Grbl Wikiなどから）、Universal G-Code SenderやbCNCというソフトに辿り着くと思います。個人的には、どちらかというとUniversal G-Code SenderやbCNCのほうが使いやすいと思います。
追記：
2017年以降であれば、最新版Grbl1.1を使ったほうがいいと思います。おそらくGRBL Controller3.6.1は、数年前のGrbl0.8用という感じなので（使えないというわけでもないのですが）、Grbl1.1に対応した新しいソフトのほうがいいかもしれません。Grbl1.1についてはこちらへ。

「Grbl v0.9 ＋ GrblController3.6.1-T4」 の場合
上記のようにGrbl v0.9をアップロードしたArduino UNOをMacにUSB接続し、GrblController3.6.1-T4をMac上で立ち上げてみました。まだステッピングモーターは未接続。
GrblController3.6.1-T4の画面左上の
・「Port name」でArduinoのポートを選択
・「Baud Rate」で115200を選択
・画面左上「Open」ボタンをクリック
そうすると以下のような画面。

Openボタンで開始したら、Grbl Settingsボタンで各種設定ができます（こちらはエラーでません）。なので、こっちのほうがいいかもしれません。

よくみると「Spindle On」だけでなく「Speed spindle」もついています。TTLドライバ付きのレーザーモジュールならレーザー出力調整できそうです。この機能を生かすには「CNC Shield V3.10」にしたほうがよさそう。先日aitendoで買った中国製の「CNC Shield V3.0」だとgrbl0.8対応なので端子がON/OFF制御になっている（追記：grbl0.9ではピン配列が少し変わったので、それにあわせて接続を入れ替えればV3.0でも使えるようです）。まあ、そのへんは後々バージョンアップしようと思います。
とりあえず、ソフトのほうはなんとかなりそうです。ということで、またハードの検討に戻ります。

関連：
CNC関連のソフト（まとめ）：GrblController以外にも使いやすいソフトはあります。
CNCシールドV3.0とV3.1以上の違いについて：（最新版はV3.51）

ステッピングモータとドライバの選定

CNCミリングマシンとなると、実際に固い素材にスピンドルの刃が当たって削っていくことからも、トルクの高いステッピングモーターのほうがいい。しかし、トルクの高いモーターだとアンペア数も高くなるために、ドライバの許容アンペア数を超えてしまうので、それぞれの比較をすることに。
候補としては最新のCNC Shield V3.10（追記：現在の最新版はV3.51）を使いたいところではあるが、中国製のCNC Shield V3.0になるとかなり安いので、とりあえずはV3.0で（とは言っても純正のV3.10もそれほど高価ではないので後々V3.10へ）。
開発しているProtoneerによると、公表しているCNC Shieldのガーバーファイル（回路設計図）を中国の製造業者が何の断りもなしにコピーしCNCシールドを格安販売していることに怒っているようで、今後（V3.10以降）はガーバーファイルは公表しないと言っている。
CNCミリングマシンの仕様は、X-CARVE（もしくはShapeoko2か3）を参考に。

＊ここではCNCシールドを使う前提なので、そうなるとおのずとPololuのA4988かDRV8825となってしまいます。DRV8825のほうが2.5Aまで大丈夫なので、ステッピングモーターは2.5A以下のものを選ぶという順番で考えています。もしCNCシールドを使わず、Arduinoボードにステッピングモータードライバを直接配線するのであれば、アンペア数の高い他のドライバを選ぶことで、モーターもより強力なものを使うことも可能になります。

ステッピングモータードライバ：
・CNC Shield　V3.0+A4988：2A
・CNC Shield　V3.0＋DRV8825：2.5A
・gShield（DRC8818）：2.5A（Shapeoko3、X-CARVEで用いられている）
・L6470：3A（ピーク7A）
・TB6600:4.5A（高出力なら以下。Amazonでも購入可。850円）

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AliExpressだと以下（666円）。
AliExpress.com Product - 42/57/86 TB6600 stepper motor driver 32 segments upgraded version 4.0A 42VDC

注意：コメント頂いたanoseさんによると、上記（AliExpressで販売）の商品は、TB6600のかわりにTB67S109AFT（内部のドライバIC）が入っているらしいです。この中国製ドライバユニットはAliExpressの他のショップでも販売しているため、注文の際には本当にTB6600が入っているかどうか確認したほうがよさそうです。

シールド上のドライバにはヒートシンクが必要。クーリングファンも付けようと思う。
X-CARVEを見てみると、gShieldでNEMA23のステッピングモーターもつかっている。gShieldはXYZ用の３つのドライバ（DRC8818）を装備、しかもY軸方向のひとつのドライバにパラレルでモーター2個を付けても大丈夫らしい。
CNC Shield V3.0の場合はドライバを４つ（XYZ+A）装備可能で、Aの箇所がXYZのコピーもしくは単体独立でも使える仕様となっている。

この段階では、
「CNC Shield V3.0＋DRV8825（2.5A）」を使おうと思う。
アマゾンではドライバ５個セットで以下のような感じ（1099円）。

Ren He ステッピング モータドライバ モジュール DRV8825 3Dプリンタ 3Dプリンタ対応 ヒートシンク付き 5個

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これも中国製だろうから、直接AliExpressで買ったほうが安いかもしれない。

AliExpress.com Product - Free shipping! New cnc shield v3 engraving machine / 3D Printer / + 4pcs DRV8825 driver expansion board が、793円送料無料で売っている。

やっぱり安い。とりあえずこれでいいかも。


ステッピングモーター：
次は、ステッピングモーターについてだけれども。X軸１個、Y軸2個、Z軸1個の合計４個必要。
トルクから言えば、NEMA23にしたいけれども、NEMA17のトルク高めのでも大丈夫かと。NEMAというのは規格であって、ステッピングモーターの場合NEMA23やNEMA17というように数字が大きいほど強力。

RepRapのNEMA17リストで見ると、
NEMA17クラスで、トルク65N・cm=6.62805kgf・cmが最高。

NEMA17と23の違いは以下のような感じ。
・NEMA17
　　　外形42mm角、軸径5mm、重量350g前後、価格2000円前後
・NEMA23
　　　外形57mm角、軸径6.35mm、重量1000g前後、価格4000円前後

X-CARVEでは、オプションで以下のNEMA17かNEMA23を選択できる（Shapeoko3ではNEMA23のみが標準装備）。
NEMA17 60　oz-in（4個で$80）　　1.68A 2.8V （部品買い一個$16.94：なぜか安い？？）
NEMA23 140　oz-in（4個で$150）　　2.8A 2.3V （部品買い一個$39）

このトルクを参考にすると（トルク自動換算してみると）、
NEMA17： 60　oz-in　= 0.42375　N・m = 4.32　kgf・cm
NEMA23： 140　oz-in　= 0.98875　N・m = 10.08　kgf・cm

同様なものを他で探すと（以下）。

NEMA17（4.32　kgf・cm以上）相当のステッピングモーター：
秋月：ST-42BYH1004　　4.4 kgf・cm、1A、5V、ステップ数400、1900円
千石：42BYGHM809　　4.48668kgf・cm、1.7A、3V、ステップ数400（Sparkfun製）、2800円
マルツ：42BYGH47-401A　 5.5kgf・cm（Seeed製、以下と同様/納期3~4週間）、1910円
Seeed：42BYGH47-401A　 5.5kgf・cm、1.5A、24V、ステップ数200、$14.50
Digikey：42BYGH47-401A　　（同上）、1761円
AliExpress：42BYGHW811　　4.89456kgf・cm、2.5A、3.1V、ステップ数200、6658円（５個/送料込）1332円/個
AliExpress：17HS8401　　5.3kgf・cm、1.8A、不明V、ステップ数200、1590円（送料無料）
AliExpress：17HS4218　　6.628kgf・cm、1.8A、不明V、ステップ数200、2267円（送料無料）
AliExpress：42HS6315A4　　7.65kgf・cm、1.5A、不明V、ステップ数200、5358円（2個/送料込）2679円/個（単体で買うと3030円）

NEMA17クラスだと以上のような感じ。結構高トルクもあるので、NEMA23にしなくてもよさそう。NEMA23だとドライバの許容アンペア数を超えてしまうこともあるため。
追記：
A4988は2Aまでだけれども、電流制限設定を行うことで、2.8Aのモーターでも動かすことはできるらしい。ただし、2.8Aを2.0Aに制限してしまうので、本来のトルクも下がってしまう（ドライバのまとめはこちら）。


そして以下がNEMA23。

NEMA23相当のステッピングモーター：
秋月：ST-57BYG076  13kgf・cm、0.6A、12V、ステップ数200、4000円
千石：57BYGH420　　　9.17kgf・cm、2A、3V、ステップ数200（Sparkfun製）、3980円
Wantai：57BYGH420  9kgf・cm、2A、3.6V、ステップ数200、３個7452円（送料込）、Shapeoko標準装備品（１個あたり2484円）
AliExpress.com Product - Best Selling! 6-lead Nema 23 stepper motor 57BYGH420 127oz-in 56mm 2A CE ROHS ISO CNC Mill Laser Engraving この↑NEMA23は2Aで比較的扱いやすい（2462円送料込み）。


まとめ：
NEMA17で、5kgf・cm（0.49N・m、70oz・in）前後、1.5A前後という感じでしょうか。
NEMA23で、10kgf・cm（0.98N・m、140oz・in）前後、2〜3A前後。NEMA23で2A以下のものは少ない。たしかにNEMA23だと力強く、ワンランク上という感じです。Shapeoko標準装備のWantai製NEMA23なら使えそうです。57BYGH420単品購入なら2822円。重さ800g。
＊ステッピングモーターの配線についてはこちらのページ後半に書いてあります。

ちなみにY軸にはステッピングモーターを2個つける予定なので、その分強くなるはず。X軸は１個のステッピングモーターで駆動するので、X軸にはそこそこ高トルクのものが必要かもしれません。Z軸は台形ネジを使うかもしれないので、高トルクは必要ないかもしれません。
よって、X軸においては高トルク優先で。ということで以下のような感じ。

オールNEMA17なら、
X軸（１個）：AliExpress：42HS6315A4　　7.65kgf・cm（3030円）
Y軸（2個）：AliExpress：17HS8401　　5.3kgf・cm（1590円×2個=3180円）
Z軸（１個）：AliExpress：17HS8401　　5.3kgf・cm（1590円）
合計４個で7800円。

もしくは、NEMA23（３個セット買い）も入れて、
X軸（１個）：Wantai：57BYGH420　　9kgf・cm（XY軸３個セットで7452円）
Y軸（2個）：Wantai：57BYGH420
Z軸（１個）：AliExpress：17HS8401　　5.3kgf・cm（1590円）
合計４個で9042円。

オールNEMA17でコンパクトに行こうかと思ったけど、XY軸はやっぱりNEMA23のほうがいいかな。と、だんだんスペックが高くなってしまう。

Z軸に関しては、以下のようなLead screw付きのステッピングモーターでもいいかもしれない。

これ↑は、M8棒ネジがついているタイプ。
モーターとしてはNEMA17クラスであり、
42HD4027-04、トルク4.0kgf・cm、1.5A、3.3V、ステップ数200、2942円（送料込）
棒ネジ部分：M8、ピッチ8mm、300mm長
この場合だとXY軸のモーター含め、オールNEMA17なら合計9152円となる。
NEMA23との組み合わせなら10394円。

しかし、以下のようなものもある。
AliExpress.com Product - SWMAKER Shapeoko 2 CNC machine nema 17 Z axis assemble kit(no motor) M8*1.25 delrin nut9040円（送料込）
モーターはついていないけど、Shapeoko２の部品で、ここまで出来上がっているキット。
モーターは先ほどの、AliExpress：17HS8401　　5.3kgf・cm（1590円）でも使えばいい。
Z軸をつくるのが面倒であれば、これでもいいかも。

そうなると先ほどの、
X軸（１個）：AliExpress：42HS6315A4　　7.65kgf・cm（3030円）
Y軸（2個）：AliExpress：17HS8401　　5.3kgf・cm（1590円×2個=3180円）
Z軸（１個）：AliExpress：17HS8401　　5.3kgf・cm（1590円）
合計４個で7800円、それにこのキット9040円をプラスして、16840円。
もしくは、
X軸（１個）：Wantai：57BYGH420　　9kgf・cm（XY軸３個セットで7452円）
Y軸（2個）：Wantai：57BYGH420
Z軸（１個）：AliExpress：17HS8401　　5.3kgf・cm（1590円）
との組み合わせで、合計18082円。

Z軸のスライド機構も含めて、この値段であればまあまあいいかもしれない。

ただ、このキットだと棒ネジは普通のM8っぽいので、どのくらいバックラッシュがあるかが疑問。
ということで「Shapeoko2」の組み立てマニュアルをチェック。
Z軸については、この章に組み立て方が書いてある。

上の組立図内の②が棒ネジを通す部品「13x35x20mm Derlin Lead Nut」。
AliExpressではこの部品「Openbuilds OX Shapeoko CNC Z axis parts Delrin Nut TR8*8(P2) metric 8 mm ACME block nut block POM material」も売っている。バックラッシュしにくいのだろうけど、この手の部品は需要があるのか高い。
棒ネジはM8、ピッチ1.25mmらしい（まあ普通の棒ネジ）。
*POMとは、ポリアセタールと言われる樹脂で耐摩耗性が高く軸受けや樹脂製のギヤなどにも用いられている素材らしい。

しかし、こうなると「Shapeoko2」をつくっているような感じ。ただ気になるのは「Shapeoko3」では、Z軸の仕組みがLead screwを使わず、タイミングベルトで昇降しているということ。なぜそうなったのかは分からないけど、たしかにShapeoko3のほうがシンプルかもしれない。精度が下がりそうだけれど、マシンがバージョンアップしているのに、あえてタイミングベルトにしてあるのだから、それほど精度に関しては問題ないのかもしれない。
ちなみに「X-CARVE」では、Leadscrewを使っている。普通のM8棒ネジ（$11）かAcme棒ネジ（$30）のオプションがある。
ネジ山の種類には、三角ネジ、角ネジ、台形ネジがあるらしい。普通のM8などのネジはメートル法の60度の三角ネジだけれども、Acme（アクメ）ネジは29度のインチ台形ネジ。一般的なM8でピッチ1.25mm、このAcmeネジは径3/8インチ（9.525mm）、ピッチ1/16インチ（1.5875mm）。

このAcme棒ネジ部品自体、加工には旋盤が必要な上に材質がステンレスであるから固くて大変そう。

「Shapeoko3」は、このような外注しなければ加工できないような部品をあえて使っていないのはDIYらしさがあっていいのかもしれない。精度を上げようとすれば、より専門的な部品や加工が必要になるけれども、そうするだけ敷居が高くなってしまう。やはりいかにシンプルにつくるかということも大事かもしれない。故障やトラブルの際にも自力で解決できるような構造のほうが望ましいであろう。
ということで、Z軸に関しては、上記のどれかになるだろうけど、もう少し検討することに。
しかしながら、ドライバ、ステッピングモーターに関しては、選択肢をかなり絞ることができた。上記のどれかになるだろう。