Sachverhalt: A. A.a. A._ ist ausgebildete Dentalhygienikerin und arbeitete bis 1997 in Connecticut/USA sowie im Engadin in ihrem Beruf. Nachdem im Jahr 1997 ein beidseitiges (als Berufskrankheit qualifiziertes) Carpaltunnelsyndrom sie zur Aufgabe dieser Tätigkeit gezwungen hatte, meldete sie sich im März 1998 bei der Invalidenversicherung an. Diese sprach A._ berufliche Massnahmen (Umschulung zur Sprachlehrerin) zu, wobei die Versicherte die Diplomausbildung, anschliessend an den besuchten Einführungskurs, wegen Schmerzen am ganzen Körper nicht in Angriff nahm. In der Folge bezog A._ vom 15. Februar bis 31. Mai 1998 eine ganze Rente der Invalidenversicherung (Verfügung vom 20. Dezember 2005). Die IV-Stelle Graubünden stützte sich dabei (u.a.) auf ein Gutachten der Medizinischen Abklärungsstelle (MEDAS) des Universitätsspitals B._ vom 29. September 2005 in den Disziplinen Allg. Innere Medizin, Rheumatologie, Psychiatrie und Neurologie, das im Auftrag des Unfallversicherers erstattet worden war. Danach blieb die diagnostizierte anhaltende somatoforme Schmerzstörung ohne Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit, während die eingeschränkte Einsatzmöglichkeit der rechten Hand sowie die chronischen Kopfschmerzen nurmehr eine adaptierte Tätigkeit im Umfang von 80 % erlaubten. A.b. Am 9. Dezember 2008 meldete sich A._ erneut bei der Invalidenversicherung an, da sich ihr Gesundheitszustand gemäss Gutachten des Universitätsspitals C._ (Rheumaklinik und Institut für Physikalische Medizin) vom 31. März 2008 verschlechtert habe. Im Rahmen der Abklärungen erfolgte - im Auftrag des Unfallversicherers und bei Beteiligung der IV-Stelle - eine weitere Begutachtung am Universitätsspital B._ (rheumatologisches Ergänzungsgutachten des Prof. Dr. med. D._ vom 7. September 2012 sowie psychiatrisches Gutachten des Dr. med. E._ und des Prof. Dr. med. univ. F._ vom 16. Oktober 2014). Mit Verfügung vom 16. Juli 2015 verneinte die IV-Stelle einen Rentenanspruch. B. Die dagegen erhobene Beschwerde hiess das Verwaltungsgericht des Kantons Graubünden, 3. Kammer als Versicherungsgericht, gut, hob die Verfügung der IV-Stelle vom 16. Juli 2015 auf und stellte fest, dass A._ mit Wirkung ab 1. Juni 2009 Anspruch auf eine halbe Rente der Invalidenversicherung habe (Entscheid vom 17. August 2017). C. A._ gelangt mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten an das Bundesgericht und beantragt hauptsächlich, es sei ihr rückwirkend ab 1. Juni 2009 eine ganze Rente zuzusprechen. Ausserdem sei ihr die unentgeltliche Prozessführung zu bewilligen und Rechtsanwalt André Largier als unentgeltlicher Rechtsbeistand beizugeben.