Хочу разобраться сколько слоев ПО нужно.

Разберем процесс от проектирования модели до ее создания.

Сначала нужно спроектировать, потом создать управляющую программу, а потом передать ее программе которая непосредственно управляет станком.

Кто какое ПО использует и для каких целей?

1 Можно сделать например раздел CAD-а это первоначальная стадия проектирования (AutoCad, SolidWorks).
2 Второй будет наприме раздел CAM-a это стадия создания УП по векторам или 3Д модели созданных в CAD-е.(ArtCam,FeatureCam,PowerMill,VisualMill,SolidCam)
3 Завершающяя CNC софт, обработка УП(координатного файла) и выдача на ЛПТ step/dir последовательности импульсов.(TurboCNC,Mach2,KCam,JalaCNC,PCNC)

А какой есть опыт использования?
Насколько мне рассказывали лучшая комбинация это использование SolidWorks + SolidCam.
Сам пробывал пользоваться ArcCam, там и рисовать можно но как то и возможностей маловато и кривовая программа. У нее ограниченный набор графических примитивов, и редактировать их как в голову взбредет не просто. Больше всег возмутило, что под координаты у него выделено 5 разрядов и все. То если я 10 метров задаю длину заготовки то координаты с точностью до миллиметра только.
Да изменяет он их по собственной логике (14.000 может превратиться например 13.999)

Всё от задач. Какие задачи, такие и САМы.

ArtCam для других целей предназначен.
Лично я в ArtCam работаю с гербами, медалями, ювелиркой. Рисую в Кореле, а в Арткаме только с рельефом балуюсь. Для осталных работ есть другие программы.

Ну а я делаю в ArtCAMе все модели под вак формовку в Самаре, :roll: себе и "на экспорт".

Святая правда! Все зависит от конкретной задачи.
Мне, например, выше крыши хватает одного BobCAD-CAM. Правда, когда необходимо перевести в вектор растровый рисунок, тогда использую Автокад R14.