由于顶杆很长且直径较小，因此顶杆的刚度较差。为了增加顶杆刚度和防止顶杆在穿孔过程中的抖动，在穿孔机的后台设置定心辊装置。老式穿孔机因毛管较短，定心辊装置的数目一般为3~4架，随着毛管长度的增加，现代穿孔机定心辊装置数目为6~7架。
每一台定心辊装置由三个互为120°布置的定心辊组成，即1个上定心辊和2个下定心辊。在轧制过程中定心辊的作用包括：
1. 当毛管未接近定心辊时，三个定心辊将顶杆抱住，并随顶杆而转动，作用是使顶杆轴线始终保持在轧制线上，不至于因弯曲而产生甩动；
2. 当毛管接近定心辊时，上下定心辊同时打开一定距离（小打开位置），使毛管进入三个定心辊之间，毛管就在三个定心辊中旋转前进，起导向的作用；
3. 当一支毛管完全穿透之后，上定心辊向上抬起一个较大的距离（大打开位置），布置在定心辊之间的升降辊同时将毛管托住，定心辊的驱动最早是由汽缸完成的，且现在仍使用在小机组上，后来被液压缸代替。
定心辊小打开的间距需要根据毛管直径的变化而调整，调整距离为导行毛管时三个辊的距离，距离的大小为毛管直径加毛管跳动量，毛管的跳动量一般为8~12mm左右，薄壁管可以取上限，厚壁管取下限。
小打开位置调整一般通过调整丝杠来限制液压缸的行程，最新型的液压缸缸体内带有位置检测装置，调整行程只需在调整终端上修改数值即可，具有简单、安全、快捷的优点。
第一架三辊定心辊装置的位置大多放置在机架以外，为了减小毛管头部的壁厚不均，最新设计的机组将第一架三辊定心辊伸人到机架内或者在机架内，以缩短顶头的悬臂距离，减小顶杆在穿孔过程中的抖动幅度。
