nogさん、こんなんでもいいですよ

表の形状はなにもホイールオーナメントと同じ球形でなくても構いませんよ。

　
図柄の二重円に合わせて、表面も段差を付けるのもありじゃないかな。
球面を途中でカットして、２ｍｍの段差を付けてみました。
右側は単純な球形です。

断面図です。

裏の図柄を掘り込む面も、センターの絵の部分だけ深くするのもありかも。
ただ垂直な段差の面が、色を塗ったときに表からどう見えるかは未知数ですけどね。

折角ＣＡＤ描けるようになったんですから、裏面も含めて断面図を指示してくださればそのように作りますよ。ただし裏面も曲面ってのは勘弁してね。