Ничего себе дискуссию вы поддерживаете, уже год прошел с последнего сообщения. Уважу вас ответом.
Я профессионально станками не занимался никогда, хотя пару лет работал в институте проблем обработки металлов и режущих станков. Так что знания мои хобийные. Объяснение соответствующее

Эффект, что вы описываете (несовпадения начала и конца круга) связан с обратным ходом по оси. Пока едет в одну сторону, передача находится в зацеплении, а при смене направления на обратное добавляется некая дельта, связанная с неизбежным минимальным люфтом (иначе крутиться не будет). Эту ошибку стандартно исключают на программном уровне, при настройке станка.
Эта ошибка вышеописанного эффекта не вызывает. Для одной оси в примере просто движение вперед-назад, чередования широких и узких полосок при этом не будет.
Это только фреза (направление вращения) и направление резания. Но спасибо за интересное дополнение.
С уважением, Александр.