A.- Mit Verfügung vom 23. Mai 2000 verneinte die IV-Stelle des Kantons Graubünden den Anspruch des 1949 geborenen, gelernten Schlossers und bis 1998 als Maschinenmeister und Mechaniker tätig gewesenen B._ auf berufliche Massnahmen sowie eine Invalidenrente. Zur Begründung gab sie - im Wesentlichen gestützt auf das Gutachten der Dres. med. M._ und S._, Medizinisches Zentrum X._, vom 1. Dezember 1999 (MZ-Gutachten) - an, trotz der geklagten Beschwerden bestehe weiterhin volle Arbeitsfähigkeit als Baumaschinenmeister sowie in andern altersangepassten, körperlich nicht sehr stark belastenden Tätigkeiten.
B.- Hiegegen liess B._ Beschwerde erheben mit dem sinngemässen Antrag, in Aufhebung der Verfügung vom 23. Mai 2000 sei die Sache an die IV-Stelle zurückzuweisen, damit diese im Lichte der neu ins Recht gelegten Berichte des Dr. med. O._, Facharzt FMH für Innere Medizin, speziell Rheumaerkrankungen, vom 20. Juni 2000 und des Dr.
med. H._, Y._ AG für medizinische und versicherungstechnische Abklärungen, vom 24. März 2000 über die Leistungsansprüche erneut befinde. Das Verwaltungsgericht des Kantons Graubünden wies die Beschwerde mit Entscheid vom 12. September 2000 ab.
C.- Mit Verwaltungsgerichtsbeschwerde lässt B._ sein vorinstanzlich gestelltes Rechtsbegehren erneuern. Des Weitern beantragt er die Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege. In prozessualer Hinsicht ersucht er zudem um Sistierung des Verfahrens bis zum Vorliegen des in Auftrag gegebenen Gutachtens des Dr. med. L._, Facharzt für Rheumatologie, wobei diesem vorgängig die Akten der IV-Stelle zuzustellen seien.
Die IV-Stelle und das Bundesamt für Sozialversicherung verzichten auf eine Vernehmlassung.
D.- Am 17. Januar 2001 (Datum Posteingang) reichte B._ nach Abschluss des ordentlichen Schriftenwechsels beim Eidgenössischen Versicherungsgericht das angekündigte Gutachten des Dr. med. L._ vom 9. Januar 2001 ein, womit das Sistierungsgesuch gegenstandslos wurde.

Das Eidg. Versicherungsgericht zieht in Erwägung:
1.- a) Die Vorinstanz hat die massgebenden Bestimmungen über den Begriff der Invalidität (<ref-law>), die Voraussetzungen und den Umfang des Anspruchs auf eine Invalidenrente (Art. 28 Abs. 1 und 1bis IVG) sowie den Beginn des Rentenanspruchs (<ref-law>; <ref-ruling> Erw. 6b/cc; AHI 1998 S. 124 Erw. 3c) richtig wiedergegeben.
Ebenfalls zutreffend dargelegt hat das kantonale Gericht die Rechtsprechung zur Bedeutung ärztlicher Berichte und Gutachten für die Invaliditätsbemessung (<ref-ruling> Erw. 2, 114 V 314 Erw. 3c, 105 V 158 Erw. 1) und die Grundsätze über die Beweiswürdigung (<ref-ruling> Erw. 3a, 122 V 160 Erw. 1c, je mit Hinweisen). Darauf wird verwiesen.
Zu ergänzen ist, dass invalide oder von einer Invalidität unmittelbar bedrohte Versicherte Anspruch auf Eingliederungsmassnahmen haben, soweit diese notwendig und geeignet sind, die Erwerbsfähigkeit wieder herzustellen, zu verbessern, zu erhalten oder ihre Verwertung zu fördern.
Dabei ist die gesamte noch zu erwartende Arbeitsdauer zu berücksichtigen (<ref-law>). Zu den Eingliederungsmassnahmen gehören insbesondere Massnahmen beruflicher Art, welche namentlich die Umschulung beinhalten (<ref-law>).
b) Nach bisheriger Rechtsprechung berücksichtigte das Eidgenössische Versicherungsgericht im Verfahren gemäss Art. 132 OG die nach Ablauf der Beschwerdefrist unaufgefordert eingereichten Schriftstücke und Beweismittel, namentlich auch Gutachten, soweit sie für die Beurteilung der Streitsache erheblich schienen (vgl. AHI 2000 S. 303 ff., lit. c und Erw. 2b; ZAK 1986 S. 190 Erw. 3b, 1980 S. 439 Erw. 2). Im zur Publikation bestimmten Urteil L. vom 15. Oktober 2001 (U 147/99) hat das Eidgenössische Versicherungsgericht einlässlich begründet, weshalb an dieser Praxis nicht länger festzuhalten ist. Im Sinne einer Angleichung an die Rechtsprechung des Bundesgerichts entschied es, dass es - selbst in Verfahren, in denen das letztinstanzliche Gericht nicht an die Feststellung des Sachverhalts gebunden ist (Art. 132 lit. b OG) - im Lichte von Art. 108 Abs. 2 OG grundsätzlich unzulässig ist, nach Ablauf der Beschwerdefrist neue Beweismittel beizubringen, es sei denn, dass ausnahmsweise ein zweiter Schriftenwechsel (Art. 110 Abs. 4 OG) angeordnet wurde (a.a.O., Erw. 3b und 4a). Namentlich ist es nicht zulässig, dass eine Person in der Verwaltungsgerichtsbeschwerde ihre Absicht kundtut, nach Ablauf der Beschwerdefrist ein künftiges Beweismittel einzureichen, oder dass sie zu diesem Zweck die Sistierung des Verfahrens beantragt (a.a.O., Erw. 3b in fine). Zu berücksichtigen sind in der Regel nur solche Eingaben, welche dem Gericht innert der gesetzlichen Frist (Art. 106 Abs. 1 OG) vorliegen. Anders verhält es sich lediglich dann, wenn die nach Ablauf der Beschwerdefrist oder nach Abschluss eines zweiten Schriftenwechsels unaufgefordert eingereichten Schriftstücke neue erhebliche Tatsachen oder schlüssige Beweismittel enthalten, welche eine Revision im Sinne von Art. 137 lit. b OG zu rechtfertigen vermöchten (a.a.O., Erw. 4b).
Nach Art. 137 lit. b in Verbindung mit Art. 135 OG ist die Revision eines Urteils des Eidgenössischen Versicherungsgerichts u.a. zulässig, wenn der Gesuchsteller nachträglich neue erhebliche Tatsachen erfährt oder entscheidende Beweismittel auffindet, die er im früheren Verfahren nicht beibringen konnte. Als "neu" gelten Tatsachen, welche sich bis zum Zeitpunkt, da im Hauptverfahren noch tatsächliche Vorbringen prozessual zulässig waren, verwirklicht haben, jedoch der um Revision ersuchenden Person trotz hinreichender Sorgfalt nicht bekannt waren. Die neuen Tatsachen müssen ferner erheblich sein, d.h. sie müssen geeignet sein, die tatbeständliche Grundlage des angefochtenen Urteils zu verändern und bei zutreffender rechtlicher Würdigung zu einer andern Entscheidung zu führen. Beweismittel haben entweder dem Beweis der die Revision begründenden neuen erheblichen Tatsachen oder dem Beweis von Tatsachen zu dienen, die zwar im früheren Verfahren bekannt gewesen, aber zum Nachteil der gesuchstellenden Person unbewiesen geblieben sind. Sollen bereits vorgebrachte Tatsachen mit den neuen Mitteln bewiesen werden, so hat die Person auch darzutun, dass sie die Beweismittel im früheren Verfahren nicht beibringen konnte. Entscheidend ist ein Beweismittel, wenn angenommen werden muss, es hätte zu einem andern Urteil geführt, falls das Gericht im Hauptverfahren hievon Kenntnis gehabt hätte. Ausschlaggebend ist, dass das Beweismittel nicht bloss der Sachverhaltswürdigung, sondern der Sachverhaltsermittlung dient. Es genügt daher beispielsweise nicht, dass ein neues Gutachten den Sachverhalt anders bewertet; vielmehr bedarf es neuer Elemente tatsächlicher Natur, welche die Entscheidungsgrundlagen als objektiv mangelhaft erscheinen lassen (<ref-ruling> Erw. 2, 293 Erw. 2a, 108 V 171 Erw. 1; vgl. auch <ref-ruling>).
c) Ob das verspätet eingereichte Gutachten des Dr.
med. L._ vom 9. Januar 2001 ausnahmsweise berücksichtigt werden kann, wird nachfolgend in Erw. 3b geprüft.
2.- Streitig und zu prüfen ist der Anspruch des Beschwerdeführers auf berufliche Massnahmen sowie eine Invalidenrente, wobei der zum Zeitpunkt des Verfügungserlasses am 23. Mai 2000 gegebene Sachverhalt massgebend ist (<ref-ruling> Erw. 1b mit Hinweisen).
a) Vorinstanz und Verwaltung wiesen das Leistungsbegehren gestützt auf das als beweiskräftig erachtete MZ-Gutachten vom 1. Dezember 1999 ab, das seinerseits auf einer am 17. November 1999 durchgeführten polydisziplinären Untersuchung des Beschwerdeführers beruht. Dabei diagnostizierten die Gutachter ein weichteilrheumatisches Schmerzsyndrom bei diskreter Wirbelsäulenfehlform sowie diskreter Chondrose L4/L5 und gelangten zum Ergebnis, dass trotz der bestehenden Beschwerden - vor allem lumbale Rückenbeschwerden mit Ausstrahlung ins linke Bein bis in den Fussrücken, Schmerzen im Nacken- und Hinterkopfbereich, leichte Kraftlosigkeit in den Fingern - aus rheumatologisch-orthopädischer, kardiologischer und psychiatrischer Sicht volle Arbeitsfähigkeit "für eine altersangepasste, körperlich nicht extrem belastende Tätigkeit" besteht. Namentlich könne der Beschwerdeführer seine jetzige Tätigkeit im Autohandel, welche er seit Verlust seiner Stelle als Baumaschinenmeister im Jahre 1998 selbstständigerwerbend ausübt, in normalem Pensum fortführen; aber auch als Baumaschinenmeister, Mechaniker oder Lagerist sei er 100 % arbeitsfähig. Weitere Massnahmen seien nicht angezeigt.
b) Nach Auffassung des Beschwerdeführers hätte das kantonale Gericht bei der Beurteilung der Arbeitsfähigkeit nicht ausser Acht lassen dürfen, dass im zwischenzeitlich ins Recht gelegten Bericht des Dr. med. O._ vom 20. Juni 2000 zusätzlich zu den Befunden im MZ-Gutachten eine Polyarthritis unsicherer Ätiologie (möglicherweise Psoriasisarthritis) diagnostiziert worden sei, die nach Einschätzung des Arztes eine volle Arbeitsunfähigkeit für schwere körperliche Arbeiten begründe. Im letztinstanzlich eingereichten Gutachten des Dr. med. L._ vom 9. Januar 2001 werde diese Diagnose bestätigt unter Hinweis darauf, dass diese nur mittels einer Skelettszintigraphie habe erfasst werden können, eine solche aber im MZnicht durchgeführt worden sei. Während das chronische panvertebrale Syndrom bei Wirbelsäulenfehlstatik in der Tat zu keiner erheblichen Einschränkung der Arbeitsfähigkeit führe, bestehe nach Auffassung des Dr. med. L._ vor allem aufgrund der Polyarthritis - in geringerem Ausmass auch zufolge einer diagnostizierten Polyarthrose - seit Dezember 1998 eine volle Arbeitsunfähigkeit in der bisherigen Tätigkeit als Baumaschinenmeister oder Mechaniker.
Da es sich bei der Polyarthritis um eine chronische Gelenkerkrankung handle, betrage die Arbeitsfähigkeit auch für leichte und optimal angepasste körperliche Arbeit auf längere Sicht kaum mehr als 20 %, weshalb berufliche Massnahmen wenig sinnvoll seien.
3.- a) Hinsichtlich des Berichts des Dr. med.
O._ vom 20. Juni 2000 ist der Vorinstanz darin beizupflichten, dass dieser allein die Schlussfolgerungen im Gutachten des MZ vom 1. Dezember 1999 nicht umzustossen vermag. Der Bericht genügt zwar den beweisrechtlichen Anforderungen und ist insoweit zu berücksichtigen. Es besteht zudem kein Anlass, die zumindest angedeutete Polyarthritis- bzw. Psoriasisarthritis-Diagnose des Arztes, welche aufgrund der Untersuchungen vom 26. April sowie am 23. und
29. Mai 2000 sowie einer am 16. Mai 2000 im Spital Z._ durchgeführten Skelettszintigrafie gestellt wurde, in Zweifel zu ziehen. Indessen weicht die Stellungnahme zur Arbeitsunfähigkeit, welche schliesslich für die Beurteilung der Invalidität massgebend ist, nicht in ausschlaggebender Weise von jener im Gutachten des MZ ab. Dr.
med. O._ geht davon aus, dass im massgebenden Zeitpunkt Arbeitsunfähigkeit für "schwere körperliche" Tätigkeiten bestand. Im Gutachten vom 1. Dezember 1999 wurde der Beschwerdeführer als arbeitsunfähig erachtet für körperlich nicht "extrem belastende" Tätigkeiten, woraus zu schliessen ist, dass auch die Gutachter des MZ schwere körperliche Arbeiten als unzumutbar erachteten. Dass die bisher ausgeführten Tätigkeiten als Baumaschinenmeister und Autohändler, aber auch die bis 1998 in der Firma A._ AG ausgeführten Mechanikerarbeiten von Vorinstanz und Verwaltung als körperlich schwer einzustufen sind und im Zeitpunkt des Verfügungserlasses daher als unzumutbar zu gelten hatten, legt der Beschwerdeführer in keiner Weise dar. Nach dem Gesagten ist nicht zu beanstanden, dass Vorinstanz und Verwaltung sich auf die Angaben zur Arbeitsfähigkeit im MZ-Gutachten gestützt haben. Namentlich waren von weiteren Abklärungen keine neuen Erkenntnisse zu erwarten.
b) Zu prüfen bleibt, ob das verspätet eingereichte und daher grundsätzlich unbeachtliche Gutachten des Dr. med.
L._ vom 9. Januar 2001 neue erhebliche Tatsachen enthält, die Anlass für eine Revision gemäss Art. 137 lit. b OG geben könnten und somit ausnahmsweise zu berücksichtigen sind (vgl. Erw. 1b hievor).
aa) Dr. med. L._ bestätigt im Wesentlichen die bereits im Bericht des Dr. med. O._ enthaltenen Diagnosen einer Polyarthritis sowie diverser Arthrosen nebst chronischem panvertebralem Syndrom bei Wirbelsäulenfehlstatik.
Weder die klinischen Befunde noch die Ergebnisse der im Ärztehaus Cristal, Bad Ragaz, durchgeführten bildgebenden Verfahren deuten auf erhebliche neue Tatsachen hin, welche die tatbeständlichen Grundlagen der streitigen Verfügung als objektiv mangelhaft erscheinen lassen. Dr.
med. L._ weist ausdrücklich darauf hin, die für die Beurteilung der Arbeitsfähigkeit als entscheidend erachtete Polyarthritis werde "belegt vor allem durch die (im Spital Z._ am 16. Mai 2000 vorgenommene) Skelettszintigraphie".
Auch die aufgrund der Röntgenbilder vom 24. November 2000 festgestellte erosive und produktive Veränderung im MCP-Gelenk II rechts sowie am PIP-Gelenk IV rechts wird bereits im Bericht des Dr. med. O._ erwähnt. Stützt sich aber die sowohl vom MZ-Gutachten als auch vom Bericht des Dr. med. O._ abweichende Beurteilung der Arbeitsfähigkeit durch Dr. med. L._ auf gleich gebliebene medizinische Befunde und Diagnosen, stellt sie nichts anderes als eine neue Bewertung des im Zeitpunkt des Verfügungserlasses gegebenen Sachverhalts dar, was zu keiner Revision gemäss Art. 137 lit. b OG Anlass geben kann. Nach der unter Erw. b hievor dargelegten Rechtsprechung muss das Gutachten des Dr. med. L._ daher unbeachtlich bleiben.
bb) Selbst wenn das vom Beschwerdeführer in Auftrag gegebene Parteigutachten des Dr. med. L._ berücksichtigt würde, vermöchte es die Beurteilungen im MZ-Gutachten nicht derart zu erschüttern, dass davon abzuweichen wäre (zum Beweiswert von Parteigutachten siehe AHI 2001 S. 113 ff. Erw. 3 mit weiteren Hinweisen). Zum einen beschlägt die Feststellung, auch für leichte und optimal angepasste körperliche Arbeit betrage die Arbeitsfähigkeit auf längere Sicht kaum mehr als 20 %, den zeitlich massgebenden Sachverhalt nicht (vgl. vor Erw. 3a hievor).
Zum andern führte der Beschwerdeführer gegenüber Dr.
med. O._ im Frühling 2000 aus, zusätzlich zu den Rückenbeschwerden seien in "den letzten Monaten (...) neu Schmerzen in den Finger- und Kniegelenken aufgetreten".
Gegenüber den Ärzten des MZ hatte er im November 1999 erklärt, seit einigen Monaten habe er neu Schmerzen im Nacken-Hinterkopfbereich "sowie eine leichte Kraftlosigkeit in den Fingern beidseits". Vor diesem Hintergrund vermag die nicht näher begründete, retrospektive Einschätzung des Dr. med. L._, die durch die Polyarthritis und Polyarthrose bedingten Beschwerden seien bereits im Dezember 1998 aufgetreten und hätten ab diesem Zeitpunkt eine volle Arbeitsunfähigkeit im bisherigen Beruf begründet, nicht zu überzeugen.
4.- Dem Gesuch um Gewährung der unentgeltlichen Verbeiständung kann entsprochen werden, da die hiefür nach Gesetz (Art. 152 in Verbindung mit Art. 135 OG) und Rechtsprechung (<ref-ruling> Erw. 4a mit Hinweisen) erforderlichen Voraussetzungen erfüllt sind. Es wird indessen ausdrücklich auf Art. 152 Abs. 3 OG aufmerksam gemacht, wonach die begünstigte Partei der Gerichtskasse Ersatz zu leisten haben wird, wenn sie später dazu im Stande ist.

Demnach erkennt das Eidg. Versicherungsgericht:
I.Die Verwaltungsgerichtsbeschwerde wird abgewiesen.
II.Es werden keine Gerichtskosten erhoben.
III. Zufolge Gewährung der unentgeltlichen Verbeiständung wird Rechtsanwalt Christian Thöny, Chur, für das Verfahren vor dem Eidgenössischen Versicherungsgericht
aus der Gerichtskasse eine Entschädigung von
Fr. 2500.- (einschliesslich Mehrwertsteuer) ausgerichtet.
IV.Dieses Urteil wird den Parteien, dem Verwaltungsgericht des Kantons Graubünden, der Ausgleichskasse des Kantons Graubünden und dem Bundesamt für Sozialversicherung
zugestellt.
Luzern, 10. Dezember 2001
Im Namen des
Eidgenössischen Versicherungsgerichts
Der Präsident der III. Kammer:
Die Gerichtsschreiberin: