Ugięcie to nie tylko utrata wymiaru, w skrajnym przypadku spowoduje bardzo szybkie zużycie lub wręcz złamanie narzędzia.

Z perspektywy czasu zaczynałem na początku od "najtaniej" później "trochę drożej", dalej poszło na "lepiej".
Za każdym razem elementy były droższe i w porównaniu do wersji maksymalnie ekonomicznej koszt wzrósł kilkukrotnie.

Realnie? Oszczędności kompletnie nie mają sensu gdy porówna się koszt maszynki z kosztem narzędzi.

Nic nie poprawia humoru bardziej jak złamanie narzędzia za 100pln z powodu słabego zamocowania materiału lub "ugięcia" się wałka w jednej z osi.
Oszczędność kilkuset złotych ma się nijak do tego ile frezów ulegnie zniszczeniu w ciągu pierwszego tygodnia/miesiąca/roku zabawy.

Projektując swoją maszynkę również planowałem pole robocze 30x30x30cm i powiem krótko - twoje planowane 5-7cm to bardzo mało.
Jak będziesz mocował materiał? w 5cm ciężko zmieścić się z solidnym mocowaniem, o imadle nie wspomnę.
Po założeniu imadła wierzch szczęk znajduje się 13cm nad stołem, a materiał będzie najniżej 8cm nad stołem, ale realnie będziesz szedł materiałem w górę aby być w stanie przewiercić/przeciąć na wylot bez niszczenia imadła.

Oczywiście możesz założyć 5-7cm ruchu i podnieść bramę o grubość imadła do góry, tylko w jaki sposób potem wykonasz planowanie stołu lub wiercenie otworów montażowych w stole?

Odnośnie pytań, odpowiedział bym tak:
1. minimum podparte 20...
Wisząca 16 ugnie się jak guma pod ciężarem maszyny i siłami obróbki - może wydawać się, że np. 0.1mm to mało, gorzej jeżeli 0.1mm na wałku powoduje przesunięcie freza o 2mm.
Dodatkowo pamiętaj o tym, że jakoś do kupy będzie trzeba to wszystko zebrać.
Wałek podparty 20 + łożysko to około 5cm pomiędzy płaszczyznami montażowymi, silnik krokowy ma więcej niż 5cm więc już stół nad silnik nie wjedzie. Frezujesz stół albo podkładki pod wałki. Tego rodzaju kolizje potrafią zepsuć wieczór podczas projektowania.

2. wszystko kwestia tego co jest lżejsze a co cięższe.
na stole w osi Y mam "imadełko" - 30 kilo.
oś X+Z+Wrzeciono to około 40 kilo.
Przy takim układzie rozsądniej było by mieć jednak ruchomy stół, niż przesuwać wrzeciono, szczególnie jeżeli zamiast imadła mocował bym materiał do stołu.
Oczywiście można powiedzieć, że po co takie ciężkie imadło, przecież lekkie też jakoś trzyma - lekkie też mam... po przesiadce na imadło trzymające należycie materiał kompletnie nie wiem po co kupowałem małe i tanie "badziewie".

3. Dremel na start może i się nada, nie oczekiwał bym od niego ani mocy, ani trwałości, ani sztywności i jakości obróbki.
Znacznie lepiej sprawdzi się chińczyk chłodzony wodą + falownik.
Dokupujesz do zestawu konwerter USB <-> RS485 i bez trudu sterujesz obrotami wrzeciona z poziomu oprogramowania sterującego. Na etapie "chcę cnc" wydawać się to będzie przerostem formy nad treścią, ale bardzo szybko dojdziesz do miejsca w którym brak kontroli nad obrotami, i brak możliwości ustalenia precyzyjnie obrotów będzie dużym problemem.

4. Zakładam, że na shieldzie będziesz miał step sticki, używam do dziś z braku woli/czasu/chęci na dokończenie projektu własnego sterownika stery polou DRV8825 z dorobionymi własnymi radiatorami (dobre kilka razy większe niż to co było w zestawie).
Zasilacz 24V silniki 4A, nie dostają pełnego prądu, ale okolice 2-3A wystarczają do pracy (śruby TR16x4), przejazdy robocze bez trudu 1500mm/min, na sucho 3000mm/min, mogę dać więcej ale nie chcę przeginać na konstrukcji z MDF.
Kupowałem silniki 60H86-3008B i 60H100-3008B, bo były dostępne relatywnie blisko i od ręki.