本发明属于数控加工技术领域，并具体公开了一种数控加工尺寸误差预测方法，该方法包括以下步骤：获取加工参数、加工过程数据特征值及零件加工后的加工尺寸误差；以加工参数和加工过程数据特征值为特征向量，以加工特征尺寸误差作为标签，合并组成加工特征数据集，并进行特征选择；对优选特征使用距离加权最近邻算法，通过划分优选数据集为训练集和测试集然后进行交叉验证的方法，构建最优尺寸误差预测模型。通过上述方式，本发明能够实现数控加工尺寸误差的高效及精确预测，减少测量仪器的使用，并能够对零件加工进行指导；随着加工特征数据集的扩增，可提高预测的效率和准确率；另外，本发明易于集成到数控机床系统中。