由于頂桿很長且直徑較小，因此頂桿的剛度較差。為了增加頂桿剛度和防止頂桿在穿孔過程中的抖動，在穿孔機的后臺設置定心輥裝置。老式穿孔機因毛管較短，定心輥裝置的數目一般為3~4架，隨著毛管長度的增加，現代穿孔機定心輥裝置數目為6~7架。

  每一臺定心輥裝置由三個互為120°布置的定心輥組成，即1個上定心輥和2個下定心輥。在軋制過程中定心輥的作用包括：

   1. 當毛管未接近定心輥時，三個定心輥將頂桿抱住，并隨頂桿而轉動，作用是使頂桿軸線始終保持在軋制線上，不至于因彎曲而產生甩動；

   2. 當毛管接近定心輥時，上下定心輥同時打開一定距離（小打開位置），使毛管進入三個定心輥之間，毛管就在三個定心輥中旋轉前進，起導向的作用；

   3. 當一支毛管完全穿透之后，上定心輥向上抬起一個較大的距離（大打開位置），布置在定心輥之間的升降輥同時將毛管托住，定心輥的驅動最早是由汽缸完成的，且現在仍使用在小機組上，后來被液壓缸代替。

 定心輥小打開的間距需要根據毛管直徑的變化而調整，調整距離為導行毛管時三個輥的距離，距離的大小為毛管直徑加毛管跳動量，毛管的跳動量一般為8~12mm左右，薄壁管可以取上限，厚壁管取下限。

 小打開位置調整一般通過調整絲杠來限制液壓缸的行程，最新型的液壓缸缸體內帶有位置檢測裝置，調整行程只需在調整終端上修改數值即可，具有簡單、安全、快捷的優點。

 第一架三輥定心輥裝置的位置大多放置在機架以外，為了減小毛管頭部的壁厚不均，最新設計的機組將第一架三輥定心輥伸人到機架內或者在機架內，以縮短頂頭的懸臂距離，減小頂桿在穿孔過程中的抖動幅度。