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Vamos lá. Pelas imagens que vc postou e pelas características do que vc descreveu (arduino/grbl) o arduino com drivers funciona muito bem porém drivers chineses possuem algumas características/limitações, esses drivers sofrem muito com interferências principalmente quando vc usa spindle motores com escovas, nesse caso tupia. Comece desenrolando o cabo de energia da tupia que está no motor de passo do eixo z, revisa o cabeamento dos motores de passo e passe o cabo de energia da tupia o mais longe possível do cabeamento dos motores de passo e da parte eletrônica. E principalmente verifique o aterramento da fonte de alimentação dos motores e também do computador/notebook que usa para enviar os códigos. Sobre as peças vc já tem motores relativamente fortes e com polia de redação, eu investiria em um spindle de verdade com inversor. Os motores que vc tem junto com a redução e um spindle (tecmaf por ex.) devem dar conta de passo vertical de uns 10mm sem forçar a estrutura, mas já vi máquina caseiras com motores de 24kg sem redução com passo vertical de 15mm a 1000mm/s (spindle 2cv)