Ultrasonic Vibration-Assisted Turning (UVAT) menunjukkan tren menambahkan flexure hinge sebagai penghubung getaran dari piezoelectric actuators ke vibration tool. Polynomial hinge merupakan tipe hinge yang memiliki keunikan karena desainnya yang mengikuti orde polinomial, sehingga memberikan fleksibilitas lebih bagi desainer. Hal ini disebabkan oleh kemampuan polynomial hinge untuk mencakup karakteristik tipe hinge lainnya. kajian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh parameter desain polynomial hinge menggunakan metode finite element analysis (FEA). Simulasi ini digunakan untuk melihat dampak pada parameter desain polynomial hinge, seperti orde polinomial, ketebalan hinge, dan panjang hinge, terhadap deformasi pada tool tip serta stress yang dihasilkan. Kombinasi parameter desain menggunakan metode full factorial dengan lima level pada setiap parameter. Peningkatan orde polynomial dan panjang hinge menyebabkan peningkatan deformasi hingga dua kali lipat, dari 0,9 µm menjadi 2,04 µm, serta peningkatan stress, dari 61 MPa hingga 112 MPa. Dalam kajian ini, Grey Relational Analysis digunakan untuk mengidentifikasi kombinasi desain polynomial hinge yang optimal, dengan orde polinomial n sebesar 2, ketebalan hinge 4 mm, dan panjang hinge 6 mm. Kombinasi ini menghasilkan deformasi 1,47 µm dan stress 39,1 MPa. Oleh karena itu, kajian ini diharapkan dapat berkontribusi pada keilmuan mengenai desain polynomial hinge pada ultrasonic vibration-assisted machining, sehingga memungkinkan penerapannya di berbagai industri.