TopsCNC HEAVY : Nema 23 Version

TopsCNC HEAVY : Nema 23 Version


After a lot of requests from the community, I share the 3D files for those who would like to start printing without delay.


This version of the TopsCNC Heavy in NEMA 23 version is still under development!
Most of the parts have already been printed but are NOT YET tested!

Some parts of the NEMA23 version are not yet Upload and may be modified.

For those who cant wait, I advise you to start by printing all the parts in common with the initial version in NEMA 17.

All the parts which have or could be modified are identified by a "_NEMA23" in the file name.

I would test and validate the pieces as I work on them (when I have time) and I will update this page with "update" points.

PS: If you want to say what you think of this version you can leave a comment at the bottom of the page, but if you want to communicate with our small growing community or myself, come on the Forum !

Before finishing I want to clarify that it is Stepper Online who sent me the NEMA23 motors, so I can test and validate this version, so a big thanks to them for allowing this version to exist!

Here is the upgrade video, but warning again, I will make another video for nema23 feedback on this TopsCNC Heavy :

Update 08/04/2020 : 

At the moment, the motors which drives the Z axis will remain in Nema17, there is no point in switching it to Nema 23 and weighing down the machine for nothing. Especially since many NEMA23 (like mine) have a 10mm diameter shaft and I have not found a GT2 20 tooth pulley with a 10mm bore.

Update 11/04/2020 :

As some of people asked, here is "nema23 CNC Kit" link. I have the big version, with 3 individual drivers, I recommand them. They run so smooth !

Motors Links :

Big Nema23 CNC Kit : 3x BIG Nema23 + PSU + 3x Driver

Update 24/04/2020 : 

Add end leadscrew holder and dragchains holder

Update 26/04/2020 :

I'm working on a improvement of the Z axis course and rigidity, please wait if you can !

Update 10/05/2020 :

I added folowing parts, this are final version to mount leadscrew from T8 to T14, only change needed is the "Nut holder". Theorically we should be able to mount SFU1204 ballscrews too !

- YAxis_InteriorTop_Right_NEMA23_T8_to_T14.stl

- YAxis_InteriorTop_Left_NEMA23_T8_to_T14.stl

- XAxis_RearTop_NEMA23_T8_to_T14.stl

For thoose who cant wait to start the build, you can start to print if the short Z axis is not a problem for you ! I continue to work on this point.

Update 11/05/2020 :

Here is finally the modification which allow us to gain 5cm depth on our Z axis ! I made initially a complicated thing, but finally I came back to a simple modification which involves these two parts:

- XAxis_FrontBottom.stl become XAxis_FrontBottom_moredepth.stl

- XAxis_FrontTop.stl become XAxis_FrontTop_moredepth.stl

- XAxis_FrontBottom.stl become also XAxis_FrontBottom_MoreDepth_Vacuum_Holder.stl (coming soon)

PLEASE NOTE: I have not yet tested these parts, if you start anyway it is your own responsibility :P

Update 25/06/2020 :

Sorry for the delay,here is the driver and PSU holder, I had completely forgotten...

- Driver_and_PSU_holder.stl

Update 09/07/2020 :

I add the dust collector Holder for the "MoreDepth" Z version, Touched / Added files are :

- XAxis_FrontBottom_MoreDepth.stl

- DustCollector_Holder_MoreDepth.stl

Electronics and motorisation

Kit CNC Shield without motor :

Power supply 12V 5A (60W) :


Makita RT0700C, expensive but good quality :

Katsu 101750, 2 times cheaper than the Makita, but also less efficient and less precise :


Bearing LM8UU x12 :

Nylon Wheel x20 :

Bearing standard :

Screwable bearing :

GT2 Pulley 20teeth Ø8mm intern diameter :

GT2 Pulley 20teeth Ø5mm intern diameter :

Closed GT2 Belt 200mm :

Rigid Coupler 8mm vers 5mm :

Smooth rod Ø8mm :



Au top! Merci pour le job!


Bonjour cher, votre travail est fantastique! J'ai une question, quelles sont les spécifications techniques du moteur nema 23 avez-vous? merci et félicitations pour votre travail, je vais commencer à imprimer les pièces aujourd'hui


Merci sacré boulot, j'ai vu que tu as modifié la hauteur des alésages inférieurs des "YAxis_InteriorTop" pour éviter le frottement des têtes de vis ;-)


exact ^^


Hi friend. Where to download files for 3d printing. They already write that they are printed. I can not find.


Hâte de pouvoir commander mes impressions , merci !!!!!!!!


Pas de soucis ^^


Great work on your designs you have put together. I can’t wait to finish printing everything needed and to see the machine run as good as yours. Thanks for all of your hard work. This is really fun watching the printed parts comes off the print bed to know it will give the CNC machine life. I am sending you a donation so that you can continue sharing your knowledge with me and others.


Thank you very much ! :)) thanks for your help


Bonjour pour les coupleurs entre les vis et les moteurs tu as repercé à 8 ou tu en as trouvé percer a 8 des 2 cotés ? Christophe


En version Nema23 j'ai imprimé un coupleur spécial entre la vis T8 de 8mm et l'arbre moteur de 10mm


Hi, I have built the large nema17 version of this would it be able to be converted to the nema23 version pretty easy and simple?


How does the heavy version work with NEMA 17? I am thinking of building this one, I have been recommended that the NEMA 17 motors remain small for this model and in size 1200x700.


Bonjour, Tout d'abord merci de poster votre travail. C'est très appréciable d'avoir le détail de conception des autres personnes. Je suis en train de finir la conception de la mienne; elle diffère en un certain nombre de points puisque j'opte pour moins d'éléments imprimés pour un guidage plus précis et vis à billes pour le backlash. Par contre je suis assez intrigué par le choix de NEMA 23 3N.m. ; ça me semble un peu sur-dimensionné. Pour ma part, je suis parti sur des 23 en 1,26, à la rigueur 1,9 et encore... Avez-vous une raison pour précise pour ceux-ci (mauvaise expérience avec des couples plus faibles) ou est-ce juste parce que S.O vous a fourni ceux-là par défaut ? Merci


Ils sont un peut surdimensionnés oui, c'est en effet S.O qui m'a fournis ceux la par défaut, mais comme on dit, qui peut le plus peut le moins ^^


Bonjour, bon travail. De ce que je comprends, le Nema 23 peut demander jusqu'à 4A. Est-ce que vous avez changer quelque chose sur l'électronique? Ou est-ce que vous assumé que les Nema 23 vont toujours demander peu ampérage.


Salut Topsie, mise à jour fantastique !!!! J'ai un peu de problèmes avec l'électronique pourriez-vous expliquer avec une vidéo comment vous connectez les moteurs Je ne comprends pas comment connectez-vous les moteurs nema23 et le moteur nema17 en plus utilisez-vous toujours CNCjs? une autre chose combien d'étapes passe des câbles imprimés pour votre topcnc heavy.


Hello, vu le nombre de demande que je reçoit ce sera le thème de ma prochaine vidéo, comment brancher les nema23 sur CNC Shield :)


Ah génial c'est ce que j'espérais.. !! Pour les moteur en 3nm si c'est trop coupleux, il doit y avoir un moyen pour les "brider" non? Merci Topsie!


Bonjour Félicitations pour votre développement et votre réalisation. Je me prépare à réaliser votre CNC, bien que processeur d'une CNC alu (mais trop lourde) je vais me lancer pour le plaisir. Pourriez vous me communiquer les dimensions des profiler que vous avez mis sur votre machine ainsi que la surface usinable. Encore bravo pour la qualité de votre travail.


La plupart des réponses à tes questions tu les trouveras là :


En effet, merci beaucoup, j'y ai trouvé mon bonheur.


Bonsoir Est-il possible à l'avenir de concevoir conjointement avec vous une fraiseuse CNC à 5 - 6 axes ou un manipulateur (bras), par exemple comme:


Hi r5t5t5, I found this 3d printed design for a 5 axis printer: Perhaps this is indeed possible in a future version, I do think that the Z axis will need to be made higher, including the side panels. Perhaps this has an effect on the overall stability and strength. I am no expert on CNC machines, perhaps someone else has better insights here. I just wanted to share the design. Grtz, T


@Topsie: thank you so much for sharing all of this, you are awesome!!! I am strongly considering to make one. Really doubting if I should start with nema 17 version or if I should immediately go for the nema23 version.


Thank you so much. I printed all the parts that were not NEMA23. I am patiently waiting on the final version of those. I watched your latest video yesterday and am very excite! It appears all your fasteners are the socket head type, are there any that are standard hex bolts? The nuts appear to be nylon lock nuts, correct?


Hi I have down loaded the files for your machine. I intend on starting to print all the common parts first, mabe you will complete changinges by the time I get to the Nena 23 specific parts. My question is about the materials would there be an advantage to using PTEG or is PLA sufficient for the project. Do You know how many KG of material to complete all of the parts? I really like the design, I am looking at Musso controller for the controls.


Классная работа просто восторг

I'm going to have to pick up a 3D printer for this project. To figure out which one is most appropriate, could you share the size of the largest part in the NEMA23 build?


If I remember correctly at some point he said he used an Ender3 for printing and it has a 235x235 bed or so.


Yes I printed all part on a 21x21cm Ender3 printer


Bonjour, je pense me lancer dans l'aventure et me pose une question: quelle est la taille utile de travail? je ne trouve rien dans tes articles et idealement j'aurai besoin de fraiser sur 1500 (1450 peut encore aller, je dois juste adapter mes travaux). j'ai lu par contre a un endroit que c'etait uniquement 1200 utile pour un profilé de 1500, je suis etonné (et surtout plus embété pour mon projet). merci de votre aide.


Bonjour, I am considering your build! On ThingIverse I read "I print it with 5 Walls, 4 Top / bottom layers and 50% infill cubic, Supports: Doesn't Matter" . You really need no support for all the holes in the design? I waat to make a few test prints as I am not used to print such solid and large parts but of course I would like to start well.


I had no issue printing without any supports on my CR10S Pro. Anything that fit on my Elegoo Mars was printed on that.


Bonjour! I am new to 3d printing world and have always wanted to build my own cnc machine and I think Topsie's is one of the best self mpcnc versions out there. I just got a I have a Ender 3v2 printer and would like to get started with the printing the v1 parts maybe with the Nema 23 fitting. I have a basic question about how best to position the parts.on the printer bed. Do I simply print the part on the side it is when I import the STL file? Or do i need to rotate it so that the flat surface of part is in contact with the base plate of the 3d printer? Lastly, do I change the slicer settings to be "5 Walls, 4 Top / bottom layers and 50% infill cubic. Would love to find out what others have been using for faster and stronger prints.


Hello Topsie, un petit update si possible ? ;-) Amicalement.


Je fais ça vite je bosse sur une version plus propre du forum j'ai pas eu le temps d'aller a l'atelier je suis désolé :X je voulais faire quelques tests avant de faire un retour concret


Ne sois aucunement désolé, ton boulot est juste enorme !


If you need help on the forum I am a programmer I can help on the site!


Salut Topsie, j'ai posé une question sur le forum concernant l'update du 11/05. Si tu as le temps d'y repondre. Merci


What changes are there to the nema 17's parts which aren't 3d printed? Can I just print the edited parts and the non-edited parts and use all of the same hardware? if not, what is changed in the hardware? also do you print in PLA, ABS, PPEG, or....?


non change instead the motor kit, i use pla :)


sweet, thank you very much!


Bonjour, Je ne suis pas francophone donc ne regarde pas les fautes ;) Est-ce que tu as une idée du budget total de ton projet? J'ai un copain qui veut m'imprimer tout les pièces. Mais avant de plonger, je veux bien savoir ce que tout le reste t'as coûté. Merci d'avance!!


En version nema 23 on doit atteindre les 750$ je pense pour une taille de profilés de 110cm x 130cm


Hello! Nice project and good work. But look at the right trapezoidal screw and how it’s twisted in work. The screw twisted like a chain on my chainsaw. May be good choice to setup lower speed on both stepper motors or make supports for this screw. If twist doesn’t fix your precision will decrease because the drill can go back or forth millimeters.


Bonjour a tous, j'ai trouvé ce site qui commercialise des vis trapézoïdale le prix me semble plus qu’intéressant surtout sur les grandes longueurs. Qu'en pensez vous Merci et bonne soirée


Thank you very much!!!


Pas mal par contre les écrous trapézoïdale sont 2 fois plus cher que la vis lol


Comme tu a dis que le mieux serait du pitch 2mm et lead 8 mm impossible a trouver en T10. J'ai trouvé ceci : Comme je fais les Y en 1500 et l'X en 1200 comme RVL, du T12 serait peut etre ok, qu'en pense tu ? Dans le descriptif ils disent 4 tetes pout le T12 pitch2 et lead 8 je suppose que c'est 4 filets non ? Merci d avance pour ta réponse Topsie


DE plus c'est de l'inox .Bon les frais de port ne sont négligeables mais si cela en interesse quelques un on peut peut etre fair un tir groupé ?


Good morning everyone! I have found a german supplier who sells 1500mm TR14 leadscrews for less than 12€ each. Shipping costs are affordable as well. Here is the link:


Great ! Thanks Yves-Louis


hello pense tu faire une mise a jour de ton projet prochainement ?


Salut Topsie, je suppose que vous êtes très occupé mais je voulais vous demander si vous feriez une vidéo détaillée sur la façon dont vous avez fait les connexions des moteurs nema 23 + nema 17. désolé mais j'ai presque terminé la construction du cnc mais je n'ai aucune idée de comment connecter le 'électronique. Merci


Es un buen diseño para una cnc,seria posible un soporte para fresadora kress???Estaria muy agradecido.


bonsoir , et félicitation superbe taf . je suis vraiment fan de ta cnc pour moi elle est top et de plus j'ai strictement les mêmes moteur et pour les contrôleurs je ne souvient plus des références il faudra que je vérifie cela . le petit soucis c'est de trouver des T8 au pas de 8mm en longueur de 1m car je pense que 1m cela fait déjà une belle surface de travail . petite question il y a t'il une vidéo pour les différentes étapes des assemblages? merci


Bonjour, Topsie! Dans votre mise à jour du 10.05.2020, vous avez écrit sur l'utilisation possible des vis à billes SFU1204. Mais ne sont-ils pas trop petits pour les broches filetées T14? Cependant, je n'ai pas pu trouver de vis à billes SFU1403 ou d'autres vis à billes de 14 mm. Merci beaucoup.


Bonjour, ce projet bien ficelé m'a donné de grosses envies, je vais attendre que tout soit complet pour la 23. Je pense que les moteur plus puissant permettent une avancée plus rapide. Je n'ai pas trouvé d'information sur le branchement des 3 interfaces de commande avec l'arduino. Encore merci, j'ai beaucoup appris et c'est réalisable....


Great post and awesome designing this cnc. I’ve started to print and look forward to getting it together. I can’t help but wonder, what piano music is playing in the background of the video NEMA 23 video? Great and relaxing music I will download as soon as I know who it is...?!?


Hi AdaTinkerer, You just have to use SHAZAM from google play ,I found it great ;)


Hey, great work! When will you sort the files and mark them as "tested" or final?


Hi, I watched your project and it's impressive, I also did the version with nema 17 and I'm satisfied, thank you and I want you to have inspiration on future projects.


Thomas, thanks again for your work on this. I am most of the way done with my 1500x1500, SFU1204 ballscrew version and everything is looking good. I've modifed a few of the files and have created a new X&Y axis nut holder for the ballscrew. You can find my modifications here:


I've added the new SFU1204 Nut Holder to the Thingiverse post above.

Salut, merci pour la machine (je commence petit à petit à la construire). Est-ce que tu as aussi l'intention de faire un tour numérique en impression 3d (ça m'intéresserait aussi)?


Any support for SFU1605 ball screw ?




How big are you going? With the SFU1204 you can easily support 1500x1500. You may also be able to get a 3000mm if you talk directly to one of the aliexpress sellers.


Thomas, I can't find the file for the drag chain attach on the X axis. The one that goes above the motor sitting above the Y axis.


Found it in the regular heavy download. It's the XtoY_Dragchain_Support file that is missing in the NEMA23 download.


Wow Thank you for this CNC build. Really excellent job. I am having trouble printing the legs as they are slightly bigger then my 200x200 printer base. is there any way to fix this. If I cut the motor mount in half and glue after printing, will this work. can maybe reinforce with motor washer at the back. I am using T12 lead screws. Is there a T12 nut holder. The nut I have does not have a flange, so can the holder be split to incorporate the nut in the middle. Thanks again


Don't have a router as yet is the a dremel mount


Do you have a list of which screws are to be used where


Bonjour Topsie. Quelle est la longueur de travail réelle si je prend des profilés alu de 1300mm. Si j'ai bien compris, je dois prendre des vis T8 de 1200mm? Bàt


Super travaille félicitation


Vraiment du beau boulot, chapeau. De mon coté il y a quelque temps que je suis sur un modèle Acier 3mm avec des Nema23 en l’occurrence la Tron CNC Plus Mais en regardant votre modèle, j'ai de plus en plus envie de démonter ma Tron et récuperer le plus de matériel possible pour fabriquer votre version Nema23. Elle est légère (comprendre pas en acier de 3mm) et donc pas de problématique de déplacement sur les axes. Sur la Tron, rien que le portillon de l'axe Y pèse 23Kg... C'est... compliqué à déplacé, il faut du couple et une une synchro parfaite. Je me tâte vraiment à passer sur votre modèle :) En plus je ne découpe que du MDF, plexy donc... votre modèle serait vraiment plus adapter. Raaaa c'est dur. :)


Hi, are not design files! They are for 3D printer files. So, could you please provide real design files? Thanks


Why the heck would you need scad files, so you could modify them?Then model your own MPCNC and stop nagging for god's sake.


1. Why are you nagging yourself and so rude? 2. It looks you know only scad files. Ha! 3. Did I ask you at all?


What is the working area of this MPCNC? 1000x1000mm?


Hello - Can you insert a description of the electronics assembly using the set: 3 Axis CNC Router Kit 3.0 Nm ( Nema 23 Stepper Motor & Driver & Power Supply - the one you used to build the Heavy Machine - it would be nice if you would make the same description yes as in: Comment faire l'électronique de sa CNC homemade on the Arduino uno board - I'll be waiting. Your designs are amazing. Regards from Scotland


I join the query `` tomazgabrovsek '' what is the working area of the Heavy Nema 23 Machine and what lengths of aluminum profiles you used to build it, because you don't give it anywhere. Regards once more


Sans le moindre doute que c'est un travail formidable, sauf que je trouve qu'il manque une véritable plan d'assemblage avec les différentes pièces numérotées pour les plus profanes. Merci pour avoir accepter de partager.


I builded the Nema 17 with a 2500 x 1500 working area but the T8 screw is very soft, and it bends so easy due the size. is there any way that we can build this one for t16 or t22? wich parts do I have to modify?


Use SFU 2005 Ballscrews, they are a little bit more expensive (75€ inkl. very fast FedEx shipping on Aliexpress) but totally worth the money. Running so smooth on my CNC and are very accurate! The only problem are your steppers. For 20mm leadscrews or ballscrews like these I would recomment the Nema 23 version.




Bonjour ! Serait-il possible d'avoir les fichier CAD ( par exemple au format .step) afin de pouvoir faire des modifications a partir de votre design ? Merci d'avance ! Bien Cordialement


Bonjour, Tout d'abord bravo, c'est un très beau travail. Nous sommes le 29-11-2020. Vous en êtes où dans la finalisation de la version TopsCNC HEAVY Nema 23 ? Peut-on tout télécharger, imprimer et assembler ? Il y a-t-il encore des pièces à tester ? Je souhaite faire cette CNC pour mes élèves de collège. Merci d'avance, Cyril


Autres questions : Quel paramètres Cura conseillez vous avec du PLA classique ?


This is an awesome design!!! Thank you for sharing this with us! I have just downloaded the files. any updates? I plan on modifying your design for furniture prototyping (cut bed to fit a board of 2050x2800) or even adjust the Z-axis for 3D printing. I will share the modifications with you and I am hoping for your feedback. Greetings from Romania and keep up the good work. I'm putting my order for the kit and a 4th motor from stepper online now!


Salut, ton travaille me motive grave pour me lancer sur ma CNC DIY. Je suis actuellement en train de voir les différents éléments a commander et j'aurais une question sur le moteur Nema 23. Quelle couple choisir entre 1.3, 2.2, 3.0 Nm ? Merci.


Salut Topsie. Ca a deja ete dit pas mal de fois, mais chapeau bas devant la qualite de tes projets, et l'energie que tu depenses a partager gracieusement avec d'autres. J'ai attrape le virus CNC il y a 1 an environ, apres l'achat de la fameuse 3018, et je m'appretais a me lancer dans le projet du jeune Nikodem Bartnik en acier, considerant que l'impression 3D n'etait pas une option reelle car pas assez rigide, mais ton design montre que c'est possible! J'ai commence a faire chauffer Marguerite, qui crache dorenavant du PLA que ca va durer quelques jours... Elle a beaucoup travaille en avril dernier a imprimer des masques, cette fois ce sera pour mon hobby! L'avantage de cette pandemie, c'est qu'on travaille de la maison et qu'on peut surveiller la bete du coup :-) MERCI encore, bravo bravo bravo, et bonne continuation Bonjour du Nord (Bxls - BE) Dany


Saludos topsie, excelente trabajo te felicito, no encuentro donde descargar los archivos stl partes de la CNC Heavy, para poder iniciar este hermoso proyecto, eres un crack, gracias desde Venezuela


Hello, Thank you for sharing this design with everyone. I am starting to order the materials needed to build the Tops CNC Heavy Nema 23. Is there a parts list available that tells us how many of each piece is required? I realize many of the parts are one each. But many are multiples, Also the hardware required. Nuts, T-nuts, Bolts, sizes and lengths and quantities needed. Maybe its listed here already, but I cannot find one. If I could be pointed in the right direction it would be greatly appreciated. Thank you


Hola Topsi. En primer lugar felicitarte por tu trabajo, tu talento y sobretodo tu generosidad en compartir tanta información. Llevo tiempo queriendo ponerme a construir un CNC para mis trabajos caseros y por fin he dado con un diseño que realmente me resulta fácil, fiable y practico. Me gustaría hacerte una pregunta o si bien algún compañero pudiera aclararme si con esta estructura de maquina podría tener suficiente rigidez para mecanizar un cuerpo de guitarra. Evidentemente valorando que motor de mecanizado utilizaría.


Bonjour, J'ai réalisé la machine avec le kit Nema 23 de chez stepper online. C'est nickel, j'en suis content. sauf que le prix du kit, plus le transport et les frais de douane reviennent très chère. De ce coté la c'est vraiment pas top. Je pense que l'on peut trouver à l'identique moins cher. Tu as bien de la chance de les avoir gratuit pour test. Pour le reste à part quelques modification pour mon installation perso, C'est une machine qui donne de bon résultat. Bravo pour ton travail et l'ensemble des fichiers que tu fournis avec bienveillance. Merci.


Hi Topsie. I love this design and I appreciate all the work you put into the design. I’ve run into a problem in attempt to resurface the spoil board. The spindle runs up and down along the Y axis but as it comes back from + to - along the axis the bit digs into the board approximately 2mm leaving a very noticeable ridge. How do you adjust the spindle carrier to level the spindle?


la version nema 23 est elle bientôt prête svp


Bonjour, très bon projet! Je vais me lancer dans un projet similaire, je vais sans doute m'inspirer de votre machine. pour des raisons de cout je vais moi aussi imprimer les pièces en plastique, quel plastique avez vous utilisé (PLA, PETG, ABS)? Pour le remplissage des pieces vous conseillez combien? Mon but est de faire de l'usinage bois et plastique mais aussi de la découpe dans de l'aluminium de 3mm (en plusieurs passes), pensez vous qu'il est possible d'utiliser des guidages en Vslot ou faut il passer directement aux guide prismatique (si prismatique, de qu'elle taille)? Pour de l'usinage bois, plastique et découpe aluminium que me conseillez vous en moteur de broche? Merci d'avance pour vos reponses. J'en profite pour vous féliciter pour vos videos tres bien faites.


J'ai oubié de vous demander quel type de profilé me conseillez vous et si vous avez une bonne adresse pour les acheter.


Hi topsie. I already had done nema17 version. Link for Driver_and_PSU_holder.stl is not working. Could I have the files please


thank you for amazing job !! Ok STL files but BOM list? regards

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