Bom dia Marcelo,
Minhas colocações foram genéricas, pois tudo que relatei acontece nos principais firmware, como o Jorge relatou o Repetir hoje é o mais avançado, e ele possui muita contribuição da comunidade Brasileira no que tange a melhorias.
A evolução destes firmware estão aceleradas, porem em muitas questões eles ainda estão re-inventando a roda, tem firmware que nem possui look ahead, a resolução em curvas no Marlin é sofrível.
Quanto a interface, sim são os programas que matem a comunicação do PC com o Arduino, claro que você pode carregar o arquivo em um SD e rodar o programa(GCode), mais isto não muda o fato de necessitar operar a maquina, seja para a simples operação de zerar a ferramenta, quanto para uma parada emergencial, e neste ponto nenhuma destas interface ou firmware no estágio que se encontram substituem o MACH3 ou EMC2, ou qualquer outro software dedicado a CNC.
Quando aos demais itens que você questionou e se tiver curiosidade para ver minhas brincadeira com impressoras 3d, mantenho um blog do andamento deste projeto(
http://www.imprimindo3d.com.br).
Sds
JP