Haveria de se fazer vários estampos... a se pensar...

Quanto ao XY ... talvez seria mais fácil programar o eixo tangente manualmente...
Ou tem programa que movimentam XY em função da tangente?

Afora o estampo... penso que nada chega na velocidade de uma serra fita CNC... onde cada dente arranca um bom pedaço, ferramenta barata, de fácil afiação e com baixo consumo de energia... e para evitar o eixo movido tangencial, podería-se eventualmente colocar o eixo de giro louco (livre) na linha dos dentes, e fazer com que o resto da serra atrás dos dentes faça a serra fita girar... num eixo livre e rolamentado... tal qual as ploters de corte de película plástica, onde a faca segue o tangenciamento automaticamente...