Este estudio investiga el rendimiento de mecanizado de la aleación de magnesio AZ91D en tres entornos de refrigeración diferentes: seco, lubricación de mínima cantidad (MQL) y MQL nano-reforzado (NanoMQL) con nanotubos de carbono de paredes múltiples. Se realizaron experimentos de torneado en un torno CNC con parámetros de corte sistemáticamente variados, incluyendo velocidad de corte (150-450 m/min), avance (0.05-0.2 mm/rev) y profundidad de corte (0.5-2 mm). El rendimiento de mecanizado se evaluó a través de mediciones de fuerza de corte, análisis de rugosidad superficial y examen del desgaste de la herramienta utilizando SEM. Los resultados demuestran que el entorno NanoMQL supera significativamente tanto las condiciones secas como las de MQL convencional, proporcionando una mejora del 42.2% en la calidad de la superficie en comparación con el mecanizado en seco y una mejora del 33.6% sobre el MQL convencional. Las fuerzas de corte fueron predominantemente influenciadas por la profundidad de corte y la tasa de avance, mientras que la velocidad de corte mostró efectos variables. El análisis SEM reveló que el entorno NanoMQL redujo sustancialmente la formación de borde acumulado y el desgaste de flanco, particularmente bajo condiciones de corte agresivas. El rendimiento superior del entorno NanoMQL se atribuye a la mejorada conductividad térmica y propiedades de lubricación de los nanotubos de carbono, que forman una tribocapa protectora en la interfaz herramienta-pieza. Este estudio proporciona valiosos conocimientos para optimizar los parámetros de mecanizado de la aleación de magnesio AZ91D en aplicaciones industriales, particularmente donde se requieren alta calidad de superficie y longevidad de la herramienta.