金屬深冷箱是根據壓縮制冷基本原理制造，其主要原件是用渦輪冷卻器，壓縮空氣經渦輪冷卻器絕熱膨脹后，由于輸出機械功，空氣本身內能減少。

金屬深冷箱控制溫度明顯下降，其下降的程度取決于壓縮空氣進出口的壓比，即膨脹比。本設備采用回冷循環，通過高能效熱交換器，充分利用余冷，將渦輪冷卻器進口溫度不斷降低，從而是渦輪冷卻器出口溫度相應不斷降低，周而復始達到一定冷凍溫度。

金屬深冷箱由氣動箔膜調節閥、電氣轉換器、智能溫度調節儀、溫度傳感器等組成完整的溫控系統，通過控制進入渦輪冷卻器的壓縮空氣流量，調節渦輪冷卻器出口溫度。

金屬深冷箱制冷機系統流程工作過程壓縮空氣，冷卻器，干燥器，熱交換器，渦輪膨脹機，低溫空氣，冷凍工作室。適用于包容件（如行星架、扭力臂等）無發加熱或加熱零件會導致零件精度、材料組織變化、影響其機械性能的，被包容件（如銷軸、彈性支承軸）可以冷凍的過盈配合件的裝配。

金屬深冷箱的冷裝配對象各種熱作模具、冷作模具裝配各類變速箱、齒輪箱的齒輪和軸裝配機械零件裝配各類電機定子、轉子裝配汽車機件、發動機零部件裝配等。