Existuje například Open cascade technology (
https://www.opencascade.com/open-cascade-technology/)
To je sada C++ knihoven/softwarových nástrojů (open source) pro práci s 3D modely. Umožňuje mimo jiné gererovat různé standardní cadovské výstupní soubory.
Není to komunitní projekt - stojí za tím společnost Open Cascade, která na tom staví svůj komerční software.
Program CAD Builder je taková jejich ukázka (tuším že free), jak pomocí OCCT lze modelovat (není open source, není jednoduše pro linux).
Některé nástroje z OCCT tuším používají open source softwary jako FreeCAD nebo Salome.
Ale upřímně - na to co popisujete mi příjde, že to bude zbytečně složité.
Zkusil bych se podívat na CADQuery - je to projekt "uděláme z pythonu CAD".
Někdo to považuje za prasení, ale mě to přijde užitečné. Je to trochu podobné OpenSCAD, ale je to python. A také to používá nějaké nástroje OCCT.