铅笔夹持完成后，笔尖伸进刀筒的内腔中，刀筒由手把、刀架、内齿轮和螺旋铣刀（铣刀）组成。这也是手摇式卷笔刀最重要的部分。
转动把手，刀架绕轴心旋转。铣刀上的小齿轮在内齿圈的作用下公转，同时和小齿轮固结的铣刀自转，这两种运动使铣刀围绕笔尖转定并切削木材，典型行星齿轮结构。
在切削的同时，前面活动盖板固连着导向削，在弹簧的作用下实现切削的进给。当削到空转时，表示铅笔已经削好了。
工作原理为：卷笔刀的切削机构带动转盘旋转，齿轮轴受转盘驱动也同步旋转，带动笔杆向内输送，当铅笔削好后，铅笔会与切削机构抵合，此时铅笔会传递给齿轮轴反向的力，齿轮轴受力后与转盘产生相互作用力而压缩弹簧，使得转盘与齿轮轴之间出现打滑，铅笔不再往里进笔，有效保护铅笔不被过度削切。齿轮轴上的夹持套用于夹持固定铅笔，但是由于齿轮轴为位置基本固定，使得两夹持套之间的间隙为固定。虽然夹持套具有弹性，可以容纳直径略大于其最大间距的笔杆，但是无法适用于直径小于夹持套间距的笔杆。
一种手摇式卷笔刀，包含用于放置削笔机械的机身和用于手动驱动所述的削笔机械工作的手摇把手，所述的机身上设有用于插入并固定铅笔的削笔孔，所述的机身的下方设有一用来容纳一积屑盒的积屑空腔，所述的积屑盒可滑动地被所述的积屑空腔所容纳。
